Vì lý do này hay lý do khác, có rất nhiều thông tin sai lệch trên mạng về những bất lợi hoặc vấn đề gặp phải với các tấm pin mặt trời . Ngoài ra, một số tuyên bố kỳ quặc về việc các tấm pin mặt trời là độc hại, không đáng tin cậy hoặc không giúp giảm lượng khí thải. Phần lớn thông tin này bắt nguồn từ đầu những năm 2000 khi điện mặt trời trên mái nhà là một công nghệ tương đối mới và rất đắt tiền. Trong thời kỳ này, một vài trong số những tuyên bố này thậm chí còn đúng. Tuy nhiên, công nghệ năng lượng mặt trời đã phát triển nhanh chóng trong hai thập kỷ qua, chi phí của pin mặt trời đã giảm mạnh, hiệu suất tăng đáng kể và độ tin cậy đã được cải thiện. Với số lượng ngày càng nhiều các cuộc tranh luận về ưu và nhược điểm của năng lượng mặt trời, đã đến lúc làm sáng tỏ một số lầm tưởng phổ biến này.

1. Các Tấm Pin Mặt Trời Sẽ Không Tự Trả Tiền

Nếu bạn hỏi bất kỳ ai đã lắp đặt hệ thống pin mặt trời, rất có thể họ sẽ nhận thấy hóa đơn tiền điện của họ đã giảm đáng kể. Không có gì ngạc nhiên khi nhiều người nhận thức rõ hơn về lượng năng lượng họ sử dụng và thời điểm họ sử dụng. Những người có ý thức về năng lượng này thường sẽ khéo léo và sử dụng các thiết bị tiêu tốn nhiều năng lượng trong ngày. Những thứ như máy rửa bát, máy giặt, máy bơm hồ bơi và hệ thống nước nóng có thể được thiết lập hẹn giờ để tối đa hóa khả năng ‘tự sử dụng’ điện mặt trời của bạn. Làm nóng trước hoặc làm mát nhà của bạn cũng có thể là một cách hiệu quả để tăng khả năng tự sử dụng thay vì cung cấp lại điện mặt trời dư thừa vào lưới điện để thu lại ít hơn.

Thời gian hoàn vốn cho điện mặt trời trên hầu hết các ngôi nhà là 4-6 năm. Đối với các doanh nghiệp hoạt động trong ngày, thời gian hoàn vốn được cho là nhanh nhất 3 năm. Không tồi, khi tuổi thọ của các tấm thu năng lượng mặt trời nói chung là hơn 20 năm và hầu hết các nhà sản xuất cung cấp bảo hành 12 – 25 năm.

Các tấm pin mặt trời định vị kém

Một số người lắp đặt có thể không nhận thấy việc giảm nhiều chi phí điện năng. Điều này nói chung là do hầu hết lượng điện tiêu thụ của họ xảy ra vào buổi tối. Thật không may, hiệu suất kém cũng thường là do hệ thống được thiết kế xấu với quá nhiều bóng râm từ cây cối hoặc chướng ngại vật gắn trên sân thượng. Hầu hết các hệ thống năng lượng mặt trời sử dụng bộ biến tần năng lượng mặt trời dạng chuỗi được kết nối với một chuỗi các tấm pin – các tấm pin được liên kết với nhau thành một hàng. Việc che bóng một phần của một hoặc nhiều tấm trong một chuỗi dẫn đến giảm công suất trong cả chuỗi.

May mắn thay, các vấn đề che bóng một phần (như hình dưới đây) có thể được khắc phục bằng cách sử dụng bộ tối ưu hóa nguồn DC hoặc bộ nghịch lưu siêu nhỏ cho phép mỗi tấm hoạt động độc lập. Các thiết bị này làm giảm ảnh hưởng của việc che bóng một phần và cải thiện đáng kể hiệu suất của hệ thống.

Một ví dụ về việc che nắng trên một chuỗi các tấm pin mặt trời từ máy điều hòa không khí trên mái nhà. Nếu không tối ưu, các tấm pin bị che một phần sẽ làm giảm đáng kể hiệu suất của toàn hệ thống.

Một số hộ gia đình lớn hơn cũng có thể sử dụng nhiều điện (30 đến 50kWh mỗi ngày) để sưởi ấm, hồ bơi hoặc nước nóng. Trong tình huống này, một hệ thống năng lượng mặt trời 5-6kW điển hình có thể quá nhỏ. Những ngôi nhà lớn hơn với mức tiêu thụ cao sẽ cần một hệ thống kích thước lớn hơn, ngoài ra chủ sở hữu nên cố gắng lắp đặt các thiết bị hiệu quả hơn.

2. Pin Mặt Trời Làm Tăng Chi Phí Điện Đối Với Những Người Không Sử Dụng Năng Lượng Mặt Trời

Đây là một cách hiểu sai phổ biến và thường được sử dụng để hạ thấp nhiều lợi ích của việc sử dụng điện mặt trời. Đối với hầu hết các gia đình và doanh nghiệp, năng lượng mặt trời là cách duy nhất để họ có thể giảm chi phí điện năng. Tuy nhiên, không phải ai cũng có thể lắp đặt điện mặt trời trên mái nhà và điều này đã dẫn đến một số đề xuất rằng những người khác sẽ phải trả nhiều tiền hơn. Trong thực tế, điều ngược lại là đúng…

Năng lượng mặt trời từ hàng triệu hộ gia đình và doanh nghiệp đang làm giảm nhu cầu giờ cao điểm trên mạng lưới điện vốn đang giải tỏa ‘căng thẳng’ khỏi lưới điện quốc gia một cách hiệu quả. Khi dân số và các thành phố phát triển, nhu cầu lớn hơn về điện thường dẫn đến nhu cầu về đường dây tải điện lớn hơn, nâng cấp và máy phát nhiệt mới. Những chi phí cơ sở hạ tầng khổng lồ này sau đó sẽ được chuyển cho tất cả các khách hàng sử dụng điện.

May mắn thay, có rất nhiều năng lượng mặt trời dư thừa từ điện mặt trời nên nó đang làm giảm nhu cầu truyền tải lớn và mở rộng mạng lưới đến các thành phố. Tuy nhiên, ở một số địa điểm nơi tập trung các ngôi nhà có năng lượng mặt trời rất cao, lượng dư thừa (vào những ngày có nhu cầu thấp) có thể làm tăng điện áp lưới và có thể làm tắt máy biến tần. Đây là lúc mà việc tăng cường tự sử dụng thông qua việc đun nước nóng hoặc lắp đặt hệ thống pin có thể rất có lợi.

Việc giảm ‘nhu cầu cao điểm’ đặc biệt quan trọng và hữu ích trong các đợt nắng nóng khi các nhà máy phát điện chạy bằng than và khí đốt cũ hơn thường phải vật lộn để đáp ứng nhu cầu cao.

3. Tấm Pin Mặt Trời Không Hoạt Động Ở Nhiệt Độ Cao

Đáng ngạc nhiên đây là một quan niệm khá phổ biến mà hoàn toàn sai lầm. Hiệu suất pin năng lượng mặt trời giảm nhẹ ở nhiệt độ cao nhưng chúng không bao giờ ngừng hoạt động ở một nhiệt độ cụ thể. Xếp hạng công suất của tấm pin, được đo bằng Watts (W), được đo trong phòng thí nghiệm ở 25°C. Tuy nhiên, trong thế giới thực khi pin tiếp xúc với ánh nắng mặt trời, nhiệt độ của pin sẽ tăng lên khoảng 20° so với nhiệt độ không khí xung quanh. Vì vậy, vào một ngày 25°C, các cell có thể ở gần 45°C (tùy thuộc vào gió và hướng của tấm pin). Điều này sẽ làm giảm hiệu suất của tế bào, thường tương đương với việc giảm 8% đến 10% sản lượng điện. Tuy nhiên, vào một ngày quá nóng trên 40°C, một tấm có thể làm giảm sản lượng từ 12% – 18%.

Lượng điện năng tổn thất ở nhiệt độ cao được xác định bằng ‘hệ số nhiệt độ công suất’. Điều này thường là 0,4% mỗi °C trên 25 ° C. Các tấm đơn tinh thể tốt hơn một chút so với các tế bào đa tinh thể, nhưng sau đó các tấm hoạt động tốt nhất sử dụng các tế bào IBC và HCT tiên tiến hơn.

Hiệu ứng ngược lại có thể xảy ra khi nhiệt độ không khí dưới 25độ, hoặc nếu có gió rất lạnh thổi qua các tấm. Hiệu ứng làm mát của nhiệt độ không khí và gió thấp thực sự làm tăng hiệu suất của các tấm pin mặt trời.

4. Pin năng lượng Mặt Trời Không Hoạt Động Khi Trời Nhiều Mây

Pin sẽ rất hiếm khi ngừng phát điện trong thời tiết nhiều mây và lý do khá đơn giản – mây không chặn hoàn toàn ánh sáng mặt trời, nếu không sẽ hoàn toàn tối bên ngoài khi thời tiết xấu.

Lượng điện mặt trời được tạo ra trong thời tiết nhiều mây bị giảm do bức xạ mặt trời bị hấp thụ hoặc phản xạ bởi các đám mây. Bao nhiêu bức xạ đi qua các đám mây phụ thuộc vào loại đám mây và mật độ hoặc độ dày của nó. Đáng ngạc nhiên là một số lớp mây mỏng ở tầng cao có thể phân tán ánh sáng mặt trời, dẫn đến sự phát sinh tăng nhẹ, đặc biệt là vào sáng sớm và chiều muộn.

Trong thời tiết nhiều mây ‘bình thường’, lượng năng lượng mặt trời phát ra thường giảm từ 60 đến 80%, tùy thuộc vào thời gian trong ngày và thời gian trong năm. Mùa hè rõ ràng là tốt hơn nhiều so với mùa đông. Tuy nhiên, trong cơn giông hoặc khi mây mù rất tối, lượng bức xạ mặt trời có thể giảm xuống còn 5 hoặc 10% so với thời kỳ nắng đầy đủ, do đó lượng năng lượng sẽ giảm theo.

Tóm lại, việc tạo ra điện mặt trời có thể giảm đáng kể khi trời nhiều mây nhưng nó thay đổi tùy thuộc vào loại mây và thời gian trong ngày.

5. Các Tấm Pin Sẽ Hoạt Động Trong Thời Gian Mất Điện

Do các yêu cầu nghiêm ngặt về an toàn, các hệ thống điện mặt trời nối lưới thông thường bắt buộc phải tắt máy khi mất điện lưới hoặc mất điện. Mất điện thường xảy ra khi có bão lớn khi cây đổ qua đường dây điện. Để bảo vệ khẩn cấp và nhân viên phục vụ sửa chữa các đường dây bị hư hỏng, tất cả các biến tần phải được tự động ngừng hoạt động trong vòng 2 giây kể từ khi phát hiện thấy sự cố mất điện hoặc biến động điện áp lưới lớn.

Tuy nhiên, hầu hết các hệ thống lưu trữ với bộ lưu trữ pin có thể cách ly khỏi lưới điện trong thời gian mất điện và cung cấp một số mức điện dự phòng. Nói chung, lượng điện dự phòng được giới hạn cho đèn và các thiết bị cơ bản, nhưng một số hệ thống tiên tiến hơn sử dụng bộ biến tần đa chế độ có thể cung cấp toàn bộ nguồn điện dự phòng cho hầu hết các thiết bị gia dụng.

Tham khảo chi tiết bài viết: Hệ thống điện mặt trời có hoạt động không khi mất điện?

6. Các Tấm Pin Sử Dụng Nhiều Năng Lượng Hơn Để Sản Xuất

Pin không tạo ra bất kỳ khí thải nào trong khi sử dụng nhưng chúng được làm từ các vật liệu khác nhau bao gồm thủy tinh, nhôm, silicon và một số chất dẻo, tất cả đều yêu cầu các mức tài nguyên và năng lượng khác nhau. Điện được sử dụng để chiết xuất, tinh chế, vận chuyển và sản xuất một sản phẩm được gọi là ‘năng lượng tiêu tốn’. Một tấm pin điển hình sẽ tạo ra đủ năng lượng để hoàn trả năng lượng hiện có trong vòng 3 đến 4 năm, tuy nhiên khi hiệu suất tấm pin tăng lên, điều này dự kiến ​​sẽ giảm xuống dưới 2 năm trong vòng một thập kỷ tới.

Thời gian hoàn vốn năng lượng của các tấm pin được hỗ trợ bởi nhiều nghiên cứu và phân tích vòng đời. Tuy nhiên, nhiều nghiên cứu chi tiết hiện đã rất lỗi thời vì hiệu quả sử dụng pin mặt trời đã tăng lên đáng kể trong vài năm qua. Do tăng hiệu quả và cải tiến phương pháp sản xuất, thời gian hoàn vốn cho nhiều hệ thống hiện đại có thể ít hơn 2 năm. Xem xét một tấm năng lượng mặt trời được sản xuất tốt sẽ có tuổi thọ từ 20-30 năm, nó sẽ dễ dàng hoàn trả năng lượng thể hiện nhiều lần và bù đắp hàng nghìn tấn khí thải.

7. Các Tấm Pin Độc Hại Và Không Thể Tái Chế

Các tuyên bố về pin mặt trời độc hại đến từ loại dạng màng mỏng hoặc ‘vô định hình’ đã lỗi thời. Những tấm pin thế hệ cũ hơn, kém hiệu quả hơn này đã được bán cho đến khoảng năm 2010, nhưng nhanh chóng trở nên lỗi thời do những tiến bộ to lớn trong công nghệ tinh thể silicon hiệu quả hơn nhiều.

Trong khi các tấm màng mỏng cũ có chứa một lượng nhỏ cadmium, trừ khi các tấm pin bị chia thành các mảnh thì lượng cadmium rất nhỏ được chứa và không thể thoát ra ngoài. Điều quan trọng cần lưu ý là có nhiều nguyên tố độc hại được sử dụng trong các thiết bị điện tử dân dụng thông thường, điện thoại di động, TV và máy tính, đó là lý do tại sao điện tử hoặc rác thải điện tử là một vấn đề lớn trên toàn cầu.

Khoảng 96% tổng số pin được lắp đặt trên toàn cầu được tạo thành từ các tế bào PV tinh thể silicon được bọc trong vật liệu polyme và được bảo vệ bởi mặt trước bằng kính và khung nhôm. Không có vật liệu độc hại nào ngoại trừ một lượng nhỏ chì được sử dụng trong chất hàn. Tuy nhiên, ngay cả việc sử dụng chất hàn cũng đang bị loại bỏ với các kỹ thuật nối nén thanh cái mới và vật liệu dán dẫn điện đang được sử dụng.

Năng lượng mặt trời đã trở thành nguồn năng lượng rẻ nhất thế giới, khiến nhiều người tự hỏi làm thế nào nguồn năng lượng này có thể hiệu quả và không tốn kém như vậy mà vẫn cung cấp năng lượng “xanh”. Trả lời câu hỏi đó có nghĩa là hiểu cách hoạt động của năng lượng mặt trời, cách làm pin năng lượng mặt trời và các bộ phận cấu tạo nên chúng là gì. Hầu hết các tấm có sẵn trên thị trường được làm bằng silicon đơn tinh thể và đa tinh thể. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ giải thích các cách khác nhau được tạo ra từ các tế bào quang điện và những bộ phận nào cần thiết để sản xuất một tấm pin

Pin mặt trời được làm như thế nào?

Quang điện mặt trời được chế tạo với một số bộ phận, trong đó quan trọng nhất là các tế bào silicon. Silic – nguyên tử số 14 trong bảng tuần hoàn, là một phi kim có đặc tính dẫn điện nên nó có khả năng biến đổi ánh sáng mặt trời thành điện năng. Khi ánh sáng tương tác với tế bào silicon, nó khiến các electron chuyển động, tạo ra dòng điện. Đây được gọi là “hiệu ứng quang điện”.

Tuy nhiên, chỉ riêng các tế bào silicon không thể cung cấp điện cho ngôi nhà của bạn. Chúng được ghép nối với vỏ kim loại và hệ thống dây điện, cho phép các electron của tế bào thoát ra và cung cấp năng lượng hữu ích. Silicon có nhiều dạng cấu trúc tế bào khác nhau: dạng tế bào đơn (monocrystalline), dạng đa tinh thể (Polocrystalline) hoặc dạng vô định hình thường được kết hợp với các tấm pin màng mỏng .

Quy trình sản xuất pin năng lượng mặt trời

Các tấm pin đơn tinh thể được sản xuất từ ​​một khối silicon lớn và được sản xuất ở định dạng tấm silicon. Quá trình sản xuất liên quan đến việc cắt các tấm silicon riêng lẻ có thể được dán vào một tấm năng lượng mặt trời. Các tế bào silicon đơn tinh thể hiệu quả hơn các tế bào đa tinh thể hoặc vô định hình. Sản xuất các tấm wafer đơn tinh thể riêng lẻ đòi hỏi nhiều thời gian hơn, và do đó, chúng cũng đắt hơn để sản xuất so với các tế bào đa tinh thể.

Tế bào đa tinh thể cũng là những tế bào silic, nhưng thay vì được hình thành trong một khối lớn và cắt thành tấm, chúng được sản xuất bởi nhiều tinh thể silicon với nhau. Nhiều phân tử silicon được nấu chảy và sau đó được hợp nhất lại với nhau thành tấm. Tế bào đa tinh thể kém hiệu quả hơn tế bào đơn tinh thể, nhưng chúng cũng ít tốn kém hơn.

Cuối cùng, các  tế bào silicon vô định hình thường được sử dụng trong các tấm pin màng mỏng. Các tế bào silicon vô định hình không kết tinh và thay vào đó được gắn vào chất nền như thủy tinh, nhựa hoặc kim loại. Vì lý do này, các tấm pin dạng màng mỏng đúng với tên gọi của chúng: chúng mỏng và có thể uốn cong, không giống như một tấm tiêu chuẩn. Các tế bào vô định hình rất kém hiệu quả so với các tế bào đơn tinh thể hoặc đa tinh thể, chúng cũng ít phổ biến hơn.

Bước 1: Tinh chế nguyên liệu thô

Silicon là nguyên tố phong phú thứ hai trên Trái đất sau Oxy. Các hợp chất silic được tìm thấy trong đá, cát, đất sét, nước, thực vật và thậm chí một số động vật. Để làm sạch silicon, nó được nung nóng đến nhiệt độ sôi của nó (1.410°C). Tinh thể được tạo ra bằng cách chiết xuất các tinh thể hình trụ từ silicon nóng chảy.

 

Bước 2: Sản xuất tế bào quang điện

Trong khi silicon là vật liệu hoạt động trong tế bào quang điện. Thông thường, silicon được cắt thành các tấm mỏng có chiều rộng gần bằng một mảnh giấy. Một lớp phủ được áp dụng cho các tấm silicon giúp cải thiện sự hấp thụ ánh sáng mặt trời và giảm thiểu bất kỳ sự phản xạ nào. Các dây dẫn kim loại sau đó được thêm vào để tạo điều kiện cho dòng electron dịch chuyển. Mỗi cell chứa một phiến silicon tích điện dương (boron) và âm (phốt pho) gặp nhau tại một điểm nối dẫn để tạo ra dòng điện.

 

Bước 3: Sản xuất tấm pin

Điều thú vị cần lưu ý là một số quy trình của nhà sản xuất tấm pin mặt trời sẽ chỉ bắt đầu từ bước này và họ mua cell pin được sản xuất trước từ các nhà sản xuất khác. Mỗi tấm sẽ có tấm thủy tinh trên cùng để bảo vệ các cell, một vật liệu bao bọc như EVA giữa mỗi lớp và một tấm mặt sau để bảo vệ silicon khỏi độ ẩm và bẩn. Các tấm pin thường được giữ với nhau bằng khung nhôm và có hộp nối đầu ra / đầu vào khi các nhà lắp đặt có thể dễ dàng kết nối chuỗi các tấm pin mặt trời với nhau thành một hệ thống

 

Bước 4: Kiểm tra và kiểm định

Các quốc gia khác đều có các yêu cầu khác nhau để tấm năng lượng mặt trời được công nhận và đưa vào sử dụng. Mỗi loại có các yêu cầu thử nghiệm khác nhau cho phép Nhà sản xuất thể hiện các thông số kỹ thuật khác nhau của họ trong bảng dữ liệu sản phẩm. Tại Úc, Hội đồng Năng lượng Sạch là cơ quan được giao nhiệm vụ thử nghiệm và công nhận các tấm pin mới. Ngoài ra còn có một nhà kiểm tra độc lập . Họ có một quy trình kiểm tra nghiêm ngặt và công bố danh sách những thương hiệu hoạt động tốt nhất mỗi năm để giúp người tiêu dùng xác định các nhà sản xuất chất lượng cao.

 

Các thành phần cấu tạo nên tấm pin

Các vật liệu được sử dụng để sản xuất các tế bào chỉ là một phần của bản thân tấm pin. Quy trình sản xuất pin mặt trời thường kết hợp sáu thành phần khác nhau. Nếu bạn tò mò về vật liệu của pin, dưới đây là các bộ phận chính cấu tạo nên tấm pin:

1. Khung nhôm
2. Kính cường lực
3. Vật liệu đóng gói
4. Tế bào silicon
5. Tấm lưng
6. Hộp nối bao gồm dây 12v

Ngoài các cell, một tấm tiêu chuẩn bao gồm một lớp thủy tinh ở phía trước để tăng thêm độ bền và khả năng bảo vệ cho PV silicon. Bên dưới lớp kính bên ngoài, tấm có lớp vỏ để cách nhiệt và tấm lưng bảo vệ, giúp hạn chế tản nhiệt và độ ẩm bên trong tấm. Lớp cách nhiệt đặc biệt quan trọng vì nhiệt độ tăng sẽ dẫn đến giảm hiệu suất, dẫn đến sản lượng tấm pin thấp hơn. Do đó, các nhà sản xuất PV phải đi thêm độ dài để đảm bảo rằng ánh sáng được thu nhận mà công nghệ không bị quá nóng.

Tìm hiểu thêm về chi tiết cấu tạo tấm pin: https://givasolar-jinko.vn/cau-tao-cua-tam-pin-nang-luong-mat-troi/

Trong ngành công nghiệp năng lượng mặt trời, hiệu suất của tấm pin truyền thống là một yếu tố mà hầu hết các nhà sản xuất luôn cố gắng dẫn đầu. Tuy nhiên, vào năm 2020, một cuộc chiến mới đã xuất hiện để phát triển tấm pin năng lượng mặt trời công suất lớn nhất thế giới. Nhiều công ty lớn nhất trong ngành đã công bố các tấm nền thế hệ tiếp theo có xếp hạng công suất trên 500W. Tuy nhiên, cuộc đua cho tấm pin công suất cao nhất thực sự nóng lên vào tháng 7/2020 khi Trina Solar tiết lộ cung cấp tấm 600W. Sau đó vào tháng 8 tại SNEC PV Power Expo ở Trung Quốc, Jinko Solar đã công bố phiên bản 610W của dòng tấm pin Tiger Pro trong khi Trina đề xuất 660W. Thật ngạc nhiên, có gần 20 nhà sản xuất tại SNEC trưng bày các tấm pin được đánh giá trên 600W với tấm công suất lớn nhất là tấm 800W từ JA solar. Tuy nhiên, tấm này cực kỳ lớn với chiều cao 2,2m và rộng 1,75m khiến nó khá phi thực tế.

Được thiết kế cho các hệ thống quy mô lớn

Động lực chính cho sự phát triển của các tấm pin công suất lớn dần xuất phát từ mong muốn giảm chi phí của các trang trại năng lượng mặt trời quy mô tiện ích và sau đó là hạ giá điện. Như được giải thích bên dưới, những tấm pin công suất lớn này có kích thước lớn hơn nhiều so với những tấm thông thường thường được lắp trên các mái nhà dân cư. Các tấm lớn thường ít sử dụng trong lắp đặt dân dụng vì khó trong việc di chuyển.

Toàn bộ ngành công nghiệp năng lượng mặt trời đang dần chuyển sang các tấm pin lớn hơn, công suất cao hơn, đi đầu trong cuộc đua này là Trina Solar, JinkoSolar, Risen Energy và JA Solar. Các công ty nổi tiếng này đều tung ra các tấm pin công suất cực cao với xếp hạng trên 500W trong vài tháng qua.

Tấm Năng Lượng Mặt Trời công suất lớn

Danh sách những tấm panel công suất lớn hiện đang được sản xuất hoặc sắp phát hành với kích thước tấm panel tối đa cao 2.3m * rộng 1.3m. Tính khả dụng và ngày phát hành có thể khác nhau đối với các khu vực khác nhau.

Hãng	Model	CÔNG SUẤT (W)	Kích thước tế bào	Loại cell	Hiệu quả%	Có sẵn
Jinko Solar	Tiger Pro 78TR	610 W	182mm	N-Type HC TOPCon	22,3%	Quý 1 năm 2021 **
SunTech	HIPower Ultra	605 W	210mm	P-Type 1/3-cut Mono PERC	21,3%	Quý 1 năm 2021 **
Trina Solar	Đỉnh	600 W	210mm	N-Type 1/3-cut TOPCon	21,0%	Quý 1 năm 2021 **
Canadian Solar	HiKu6	590 W	182mm	P-Type HC Mono PERC	21,3%	Quý 1 năm 2021 **
Longi	Hi-Mo 5	540 W	182mm	P-Type HC Mono PERC	21,0%	Quý 2 năm 2020
Seraphim	SII	530 W	210mm	P-Type HC Mono PERC	20,3%	Quý 1 năm 2021 **
JA Solar	DeepBlue 3.0	525 W	180mm	P-Type Mono PERC Ga-doped	20,8%	Quý 3 năm 2020
Risen Energy	Jager Plus	500 W	210mm	P-Type HC Mono PERC	20,8%	Quý 2 năm 2020

** Ngày phát hành chính thức vẫn chưa được xác định – Sản xuất số lượng lớn dự kiến ​​sẽ bắt đầu vào đầu năm 2021.

Kích Thước tấm pin Lớn Hơn

Trước đây, hầu hết sự gia tăng về công suất tấm pin đến từ hiệu suất tăng do những tiến bộ trong công nghệ tế bào. Mặc dù điều đó một phần là động lực đằng sau sự tăng vọt về công suất, nhưng yếu tố chính là kích thước cell mới lớn hơn đang được phát triển cùng với số cell trên mỗi tấm cũng cao hơn. Các định dạng và cấu hình cell pin mới này tăng nên tấm pin cũng có kích thước lớn hơn nhiều. Nói chung, các tấm pin lớn phù hợp nhất cho các trang trại năng lượng mặt trời quy mô tiện ích hoặc lắp đặt thương mại.

Theo truyền thống, các tấm pin thường ở hai kích thước chính – tấm pin 60 cell định dạng tiêu chuẩn (cao khoảng 1,65m x rộng 1m) được sử dụng cho các lắp đặt dân dụng và tấm pin thương mại 72 cell định dạng lớn hơn (cao khoảng 2m x rộng 1m). Sau đó, các tấm Half cut xuất hiện với kích thước gần như tương tự nhưng với số lượng cell gấp đôi kích thước một nửa là 120 cell và 144 cell. Bên cạnh kích thước tiêu chuẩn, có một số nhà sản xuất cao cấp như Jinko hiện đang cho nhiều dòng sản phẩm 78HC tương đương 156cell

Kích thước cell trong thập kỷ trước thường được xây dựng với định dạng vuông 156mm x 156mm hoặc 6 inch. Kích thước tấm pin mặt trời hiện này dài tới 2,3m và rộng 1,1m và cung cấp diện tích bề mặt pin (và cell pin) lớn hơn nhiều. Đây là mức tăng gần 20% so với các tấm truyền thống 2m x 1m 72 cell

Kích Thước cell Lớn Hơn

Để giảm chi phí sản xuất và đạt được hiệu quả, các nhà sản xuất đã loại bỏ kích thước tấm wafer hình vuông 156mm (6”) tiêu chuẩn để chuyển sang kích thước wafer lớn hơn. Trong khi có nhiều loại kích thước cell khác nhau đang được phát triển, một vài kích thước cell mới dường như đã xuất hiện như một tiêu chuẩn công nghiệp mới; chúng bao gồm 166mm, 182mm và 210mm. Nhiều nhà sản xuất hàng đầu bao gồm Jinko, Longi và Canadian Solar đã sử dụng định dạng 182mm, Trina Solar đang đẩy kích thước 210mm lớn hơn, trong khi Longi, nhà sản xuất tấm silicon mono lớn nhất thế giới, đang sử dụng cả hai kích thước 166mm và 182mm tùy thuộc vào ứng dụng.

Để duy trì tính cạnh tranh, nhiều nhà sản xuất khối lượng nhỏ hơn có thể cần phải điều chỉnh với một trong những kích thước tấm wafer mới để sử dụng các nhà cung cấp thiết bị và tấm wafer phổ biến.

Cùng với các kích thước cell khác nhau, có vô số cấu hình tấm pin mới được xây dựng xung quanh nhiều tổ hợp cell. Ba loại phổ biến nhất đã nổi lên là tấm 66 cell (cắt một nửa 132), 78 cell (cắt một nửa 156). Các cell cực lớn 210mm cũng rất phù hợp với các định dạng phân chia tế bào độc đáo như ô cắt 1/3; trong đó tấm wafer hình vuông được chia thành ba phân đoạn chứ không phải là Half cell phổ biến.

Tế Bào Hiệu suất Cao:

Để đạt được những xếp hạng công suất ấn tượng này, các tấm và tế bào không chỉ tăng về kích thước mà hiệu quả của tế bào đã được cải thiện đáng kể bằng cách sử dụng nhiều công nghệ mới (được liệt kê bên dưới) cùng với các kỹ thuật thụ động phía sau tiên tiến như TOPCon

• MBB – Đa thanh cái

• PERC

• TOPCon

• Tế bào Silicon loại N

• TR – Tiling Ribbon – Loại bỏ khoảng cách giữa các cell

Nhiều nhà sản xuất đang nghiên cứu các cách khác nhau để tăng công suất và tăng hiệu quả hoạt động của tế bào bằng cách chi lớn cho nghiên cứu và phát triển. Sử dụng silicon loại N là một trong những cách đơn giản nhất để tăng hiệu quả nhưng cũng là một trong những phương pháp tốn kém hơn. Tuy nhiên, khoảng cách về giá giữa silicon loại P và silicon loại N đang giảm do tính kinh tế theo quy mô làm giảm chi phí sản xuất tấm silicon loại N hiệu suất cao.

MBB – Đa Thanh Cái

Trong số nhiều cải tiến về cell, công nghệ phổ biến nhất được sử dụng để tăng hiệu quả là multi-busbars (MBB). Thanh cái truyền thống (5BB hoặc 6BB) đang được loại bỏ nhanh chóng để thay thế cho 9 thanh cái mỏng (9BB) hoặc nhiều hơn. Một số nhà sản xuất thậm chí đã chuyển sang 16 thanh cái micro-wire trong loạt tấm pin mới. Các cell rộng hơn cũng có nghĩa là nhiều thanh cái hơn.

Tấm pin hai mặt có MBB cũng đang ngày càng phổ biến do sản lượng điện tăng lên bằng cách sử dụng mặt sau của tấm pin để đạt được công suất lên đến 20% hoặc nhiều hơn (thêm khoảng 80W). Tuy nhiên, các tấm hai mặt thường chỉ có lợi trên các bề mặt lắp đặt có màu sáng như đất cát hoặc đá được sử dụng trong các trang trại năng lượng mặt trời quy mô MW lớn ở những khu vực khô cằn hơn.

TR – Tiling Ribbon 

JinkoSolar hiện là nhà sản xuất tấm pin lớn nhất thế giới, đã phát triển công nghệ Tiling Ribbon hoặc tế bào TR. Công nghệ tế bào Tiling Ribbon là loại bỏ khoảng cách giữa các cell. Bằng cách chồng chéo các cell và loại bỏ khoảng trống nhỏ, diện tích cell tổng thể tăng lên và do đó tổng hiệu suất cũng tăng lên. Công nghệ tế bào này cũng làm giảm đáng kể lượng chất hàn cần thiết thông qua việc sử dụng các phương pháp nối nén giữa các cell thay vì hàn.

Các nhà sản xuất khác đang thực hiện một cách tiếp cận tương tự để tăng hiệu quả bằng cách giảm khoảng cách giữa các cell càng nhiều càng tốt nhưng vẫn để lại một khoảng cách rất nhỏ khoảng 0,5mm hoặc ít hơn. Điều này có hiệu quả loại bỏ khoảng cách mà không cần phải phát triển các kỹ thuật kết nối tế bào mới.

Tế Bào Silicon Loại N

Các tế bào được xây dựng trên nền silicon loại N cung cấp hiệu suất được cải thiện hơn so với silicon loại P phổ biến hơn do khả năng chống lại các tạp chất lớn hơn, làm tăng hiệu quả tổng thể. Ngoài ra, tế bào loại N có khả năng chịu nhiệt độ tốt hơn so với cả tế bào loại P đơn và đa. Quan trọng hơn, các tế bào loại N có tỷ lệ LID (suy giảm do ánh sáng) thấp hơn nhiều so với các tế bào loại P.

Công nghệ pin năng lượng mặt trời đang ngày một phát triển nhanh chóng với hiệu suất cao hơn và giá cả thấp hơn dẫn đến nhu cầu tăng lên rất lớn. Tuy nhiên, kể cả khi những tiến bộ vượt bậc trong công nghệ, cấu tạo của tấm pin cơ bản không thay đổi nhiều trong những năm qua. Hầu hết chúng vẫn được tạo thành từ một loạt các tế bào tinh thể silicon được kẹp giữa một tấm kính phía trước và một tấm mặt sau bằng nhựa polyme được hỗ trợ trong một khung nhôm.

Sau khi được lắp đặt, hệ thống phải chịu các điều kiện khắc nghiệt trong suốt tuổi thọ hơn 25 năm của chúng. Sự thay đổi lớn về nhiệt độ, độ ẩm, gió và bức xạ tia cực tím có thể gây ra áp lực rất lớn lên các tấm pin. May mắn thay, hầu hết các tấm được thiết kế tốt để chống chọi với thời tiết khắc nghiệt. Tuy nhiên, một số tấm nền vẫn có thể bị lỗi theo một số cách, bao gồm sự xâm nhập của nước, các vết nứt vi mô tế bào và sự suy thoái tiềm ẩn hoặc PID. Đây là lý do tại sao các tấm pin được sản xuất bằng các thành phần cấu tạo chất lượng cao nhất.

Solar Cell Được Tạo Ra Như Thế Nào?

Tế bào quang điện hay còn gọi là tế bào PV được sản xuất bằng cách sử dụng các tấm tinh thể silicon tương tự như các tấm mỏng được sử dụng để chế tạo bộ vi xử lý máy tính. Các tấm silicon có thể là đa tinh thể hoặc đơn tinh thể và được sản xuất bằng một số phương pháp sản xuất khác nhau. Loại hiệu quả nhất là đơn tinh thể (mono) được sản xuất bằng quy trình Czochralski nổi tiếng. Quá trình này tốn nhiều năng lượng hơn so với đa tinh thể (poly) và do đó sản xuất đắt hơn.

Mặt khác, tấm wafer đa tinh thể kém hiệu quả hơn một chút và được thực hiện bằng cách sử dụng một số quy trình tinh chế, theo sau là phương pháp đúc đơn giản hơn, chi phí thấp hơn. Gần đây, các tế bào đơn tinh thể đúc hoặc các tế bào đơn nguyên đúc đã trở nên phổ biến. Nguyên nhân là do quy trình đúc chi phí thấp hơn được sử dụng để tạo ra các tế bào mono đúc, tương tự như quy trình được sử dụng cho các tế bào silicon đa tinh thể. Tuy nhiên, wafer-mono không hoàn toàn hiệu quả và wafer mono nguyên chất được làm bằng quy trình Czochralski.

• Tế bào silicon đơn tinh thể – Hiệu quả cao nhất và chi phí cao nhất

• Đúc tế bào monosilicon – Hiệu quả cao và chi phí thấp hơn

• Tế bào silicon đa tinh thể – Hiệu quả thấp hơn và chi phí thấp nhất

Sản Xuất Tế Bào Silicon Tinh Thể

Sản xuất silicon tinh thể đòi hỏi một số quy trình sản xuất khác nhau bắt đầu từ một nguyên liệu thô được gọi là Quartzite, là một dạng đá thạch anh. Đầu tiên, Quartzite còn được gọi là cát silica được chuyển thành silicon cấp luyện kim bằng cách kết hợp Carbon và Quartzite trong lò hồ quang. Quá trình này xảy ra ở nhiệt độ rất cao và tạo ra 99% silicon nguyên chất. Bước tiếp theo là chuyển silicon cấp luyện kim thành Polysilicon tinh khiết bằng cách sử dụng quy trình tinh chế hóa học gọi là quy trình Siemens hoặc silicon cấp luyện kim nâng cấp (UMG-Si), sử dụng quy trình luyện kim ít tốn kém hơn.

Sau đó, polysilicon có thể được pha tạp với một lượng nhỏ của boron hoặc phốt pho để trở thành silicon loại P hoặc loại N. Ở giai đoạn này, silic đa tinh thể có thể được nấu chảy và đúc thành khối hình chữ nhật lớn và xắt lát mỏng sử dụng một phương pháp cắt dây kim cương để sản xuất đa tinh thể hoặc multicrystalline tấm.

Để sản xuất wafer hoặc tế bào đơn tinh thể hiệu quả hơn, silicon pha tạp có thể được sản xuất thành thỏi tinh thể rắn tinh khiết bằng quy trình Czochralski. Quá trình này liên quan đến việc nấu chảy silicon đa tinh thể dưới áp suất và nhiệt độ cao để từ từ phát triển thành một tinh thể đơn tinh thể được gọi là thỏi.

Xem chi tiết bài viết so sánh pin mono và poly

Các bước sản xuất tế bào PV đơn tinh thể

1. Cát silica được tinh chế trong lò hồ quang để tạo ra 99% silicon tinh khiết
2. 99% silicon được tinh chế thêm gần giống với 100% silicon nguyên chất
3. Silicon được pha tạp với boron hoặc phốt pho (loại P hoặc loại N)
4. Silicon pha tạp chất được nấu chảy và chiết xuất thành một thỏi tinh thể
5. Thỏi tròn được cắt dây thành các tấm mỏng hình vuông
6. Tấm đế mỏng được phủ một lớp siêu mỏng silicon loại P hoặc loại N để tạo thành tiếp giáp PN .
7. Các đường finger được in trên bề mặt các cell
8. Thanh cái dải phẳng hoặc thanh cái dây mỏng (MBB) được thêm vào

Tấm Năng Lượng Mặt Trời Được Tạo Ra Như Thế Nào?

Các tấm pin được sản xuất bằng cách sử dụng 6 thành phần chính được mô tả chi tiết dưới đây và được lắp ráp trong các cơ sở sản xuất tiên tiến với độ chính xác cao. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ tập trung vào các tấm pin được sản xuất bằng cách sử dụng các tế bào năng lượng silicon tinh thể vì đây là công nghệ năng lượng mặt trời phổ biến nhất và hoạt động tốt nhất hiện nay. Có sẵn các công nghệ PV năng lượng mặt trời khác nhưng chúng ta sẽ không thảo luận về những công nghệ này vì chúng có giới hạn sử dụng hoặc vẫn đang trong quá trình phát triển.

6 Thành Phần cấu tạo Chính Của tấm pin Mặt Trời

1. Tế bào quang điện

2. Kính cường lực – dày 3 đến 3,5 mm

3. Khung nhôm ép đùn

4. Đóng gói – Các lớp phim EVA

5. Tấm nền phía sau bằng polyme

6. Hộp nối – điốt và đầu nối

Nhiều nhà sản xuất tấm pin nổi tiếng đang ‘tích hợp theo chiều dọc‘, có nghĩa là một công ty cung cấp và sản xuất tất cả các thành phần chính bao gồm các thỏi và tấm silicon được sử dụng để tạo ra các tế bào PV. Tuy nhiên, nhiều nhà sản xuất lắp ráp pin mặt trời bằng cách sử dụng các bộ phận có nguồn gốc bên ngoài bao gồm các tế bào, tấm lưng polyme và vật liệu EVA bao bọc. Các nhà sản xuất này có thể lựa chọn nhiều hơn về thành phần mà họ đã chọn nhưng không phải lúc nào họ cũng kiểm soát được chất lượng của sản phẩm, vì vậy họ nên chắc chắn rằng họ sử dụng các nhà cung cấp tốt nhất.

1. Tế Bào PV

Tế bào quang điện chuyển đổi ánh sáng mặt trời trực tiếp thành năng lượng điện một chiều. Hiệu suất của tấm pin mặt trời được xác định bởi loại tế bào và đặc tính của silicon được sử dụng, với hai loại chính là silicon đơn tinh thể và silicon đa tinh thể. Cơ sở của tế bào PV là một tấm wafer rất mỏng, thường dày 0,1mm và được làm từ silicon loại P dương hoặc silicon loại N âm. Có nhiều kích thước và cấu hình cell khác nhau cung cấp các mức hiệu quả và hiệu suất khác nhau bao gồm cell cắt một nửa hoặc cell chia nhỏ, cell đa thanh cái (MBB)

Hầu hết các tấm pin dân dụng chứa 60 tế bào đơn tinh thể hoặc đa tinh thể được liên kết với nhau thông qua thanh cái nối tiếp để tạo ra điện áp từ 30 – 40 volt, tùy thuộc vào loại tế bào được sử dụng. Các tấm lớn hơn được sử dụng cho các hệ thống thương mại và trang trại năng lượng mặt trời quy mô tiện ích chứa 72 tế bào trở lên và lần lượt hoạt động ở điện áp cao hơn. Tiếp điểm điện kết nối các tế bào được gọi là thanh cái và cho phép dòng điện chạy qua tất cả các tế bào trong mạch.

2. Tấm Kính

Tấm kính phía trước bảo vệ các tế bào PV khỏi thời tiết và tác động từ mưa đá hoặc các mảnh vỡ trong không khí. Kính thường là cường lực cao với độ dày 3.0 đến 4.0mm và được thiết kế chống lại tải cơ khí và thay đổi nhiệt độ khắc nghiệt. Thử nghiệm va đập tiêu chuẩn tối thiểu của IEC yêu cầu các tấm pin phải chịu được tác động của đá mưa đá có đường kính 1 inch (25 mm) di chuyển với tốc độ 60 dặm/giờ (27m/s). Trong trường hợp xảy ra tai nạn hoặc va đập nghiêm trọng, kính cường lực cũng an toàn hơn nhiều so với kính tiêu chuẩn vì nó vỡ thành các mảnh nhỏ thay vì các phần răng cưa sắc nhọn.

Để nâng cao hiệu quả và hiệu suất, hầu hết các nhà sản xuất đều sử dụng kính truyền sáng cao có hàm lượng sắt rất thấp và có lớp phủ chống phản xạ ở mặt sau để giảm tổn thất và cải thiện khả năng truyền ánh sáng.

3. Khung Nhôm

Khung nhôm đóng một vai trò quan trọng bằng cách vừa bảo vệ mép của phần cán mỏng bao gồm các tế bào và cung cấp kết cấu vững chắc để gắn tấm pin vào đúng vị trí. Các phần nhôm ép đùn được thiết kế cực kỳ nhẹ, cứng và có thể chịu lực và chịu tải cao từ gió lớn và ngoại lực.

Khung nhôm có thể có màu bạc hoặc đen anodised và tùy thuộc vào nhà sản xuất, các phần góc có thể được ép hoặc kẹp với nhau để cung cấp các mức độ bền và độ cứng khác nhau.

4. EVA Film

EVA là viết tắt của ‘ethylene vinyl acetate’ là một lớp polyme có độ trong suốt cao (nhựa) được thiết kế đặc biệt được sử dụng để bao bọc các tế bào và giữ chúng ở vị trí trong quá trình sản xuất. Vật liệu EVA phải cực kỳ bền và chịu được nhiệt độ và độ ẩm khắc nghiệt, nó đóng một phần quan trọng trong hiệu suất lâu dài bằng cách ngăn chặn sự xâm nhập của hơi ẩm và bụi bẩn.

Việc cán mỏng hai bên của các tế bào PV cung cấp một số khả năng bảo vệ các tế bào và các dây kết nối khỏi các rung động và tác động đột ngột từ đá mưa đá và các vật thể khác. Màng EVA chất lượng cao với mức độ cao của cái được gọi là ‘liên kết ngang’ có thể là sự khác biệt giữa tuổi thọ cao hoặc sự cố do nước xâm nhập. Trong quá trình sản xuất, các tế bào đầu tiên được bao bọc với EVA trước khi được lắp ráp trong kính và tấm mặt sau.

5. Backsheet:

Tấm lưng là lớp sau cùng của các tấm pin thông thường, đóng vai trò như một lớp màng chắn ẩm và lớp bên ngoài cuối cùng để cung cấp cả khả năng bảo vệ cơ học và cách điện. Vật liệu tấm lưng được làm từ các polyme hoặc nhựa khác nhau bao gồm PP, PET và PVF cung cấp các mức độ bảo vệ khác nhau, độ ổn định nhiệt và khả năng chống tia cực tím lâu dài. Chúng thường có màu trắng nhưng cũng có màu trong hoặc đen tùy thuộc vào nhà sản xuất và mô-đun.

Các tấm kính kép – Một số tấm như tấm hai mặt và không khung sử dụng tấm kính phía sau thay vì tấm lưng polyme. Kính mặt sau bền hơn và có tuổi thọ cao hơn hầu hết các vật liệu mặt sau và vì vậy một số nhà sản xuất cung cấp bảo hành hiệu suất 30 năm cho các tấm kính kép.

6. Hộp Nối Và Đầu Nối

Hộp nối là một vỏ bọc chống thời tiết nhỏ nằm ở phía sau của tấm pin. Cần phải gắn chắc chắn các dây cáp cần thiết để kết nối các tấm với nhau. Hộp nối rất quan trọng vì nó là điểm trung tâm nơi tất cả các cell đặt kết nối với nhau và phải được bảo vệ khỏi độ ẩm và bụi bẩn.

Bypass diodes

Hộp nối cũng chứa các điốt cần thiết để ngăn chặn dòng điện ngược xảy ra khi một số cell bị bóng mờ hoặc bẩn. Điốt chỉ cho phép dòng điện chạy theo một hướng và tấm 60 cell điển hình có 3 hàng gồm 20 cell PV và lần lượt có 3 điốt rẽ nhánh, một để ngăn dòng điện ngược đến mỗi hàng trong số 3 cell. Thật không may, các điốt rẽ nhánh có thể hỏng theo thời gian và có thể cần phải thay thế, vì vậy nắp hộp nối thường có thể được tháo ra để bảo dưỡng, mặc dù nhiều tấm pin hiện đại ngày nay sử dụng các điốt bền hơn và hộp nối không thể bảo dưỡng.

Đầu nối MC4

Hầu hết tất cả các tấm pin mặt trời được kết nối với nhau bằng cách sử dụng phích cắm và ổ cắm chịu thời tiết đặc biệt được gọi là đầu nối MC4. Thuật ngữ MC4 là viết tắt của đầu nối đa tiếp điểm đường kính 4mm. Do điều kiện thời tiết khắc nghiệt, các đầu nối phải rất chắc chắn, an toàn, chống tia cực tím và duy trì kết nối tốt với điện trở tối thiểu ở cả điện áp thấp và cao lên đến 1000V.

Các đầu nối được thiết kế để sử dụng với cáp DC năng lượng mặt trời đôi cách điện 4mm hoặc 6mm tiêu chuẩn với lõi nhiều sợi đồng đóng hộp để có điện trở tối thiểu. Để lắp ráp chính xác các đầu nối, một công cụ uốn đặc biệt được sử dụng để uốn cáp nhiều sợi vào đầu nối bên trong, sau đó được lắp vào và bắt vào vỏ MC4.

Có một số loại đầu nối MC4 có thể trông giống nhau nhưng không phải lúc nào cũng khớp với nhau một cách an toàn. Phải luôn sử dụng cùng loại và cấu tạo của đầu nối để giảm sự xâm nhập của nước tiềm ẩn hoặc hỏng phích cắm có thể dẫn đến phóng hồ quang và thậm chí là cháy.

Sản Xuất Và Lắp Ráp pin Năng Lượng Mặt Trời

Các tấm pin mặt trời được lắp ráp trong các cơ sở sản xuất tiên tiến bằng cách sử dụng thiết bị robot và cảm biến tự động để định vị chính xác các thành phần với độ chính xác cực cao. Các nhà máy sản xuất phải cực kỳ sạch sẽ và được kiểm soát để ngăn ngừa bất kỳ sự ô nhiễm nào trong quá trình lắp ráp.

Trong suốt quá trình sản xuất, các tấm và tế bào được kiểm tra bằng cách sử dụng cảm biến quang học / hình ảnh tiên tiến để đảm bảo tất cả các thành phần được định vị chính xác và các tấm wafer tế bào, không bị hư hỏng hoặc nứt trong quá trình lắp ráp. Tùy thuộc vào nhà sản xuất, cụm pin cuối cùng được kiểm tra kỹ lưỡng bằng cách sử dụng một số thử nghiệm bao gồm thử nghiệm phát quang điện (EL) hoặc thử nghiệm nhanh để xác định bất kỳ lỗi hỏng nào trong các cell có thể dẫn đến hỏng hóc khi tiếp xúc với ánh sáng mặt trời và nhiệt độ cao trong nhiều năm.

Tính Bền Vững

Năng lượng mặt trời là một nguồn năng lượng tái tạo miễn phí sẽ không bao giờ cạn kiệt. Mặt khác, nhiên liệu hóa thạch là một nguồn tài nguyên hữu hạn thải ra khí nhà kính và các hạt khác trong quá trình khai thác, chế biến và đốt cháy. Trong khi đó, các tấm pin không tạo ra bất kỳ khí thải nào trong quá trình sử dụng, nhưng chúng được làm từ một số vật liệu khác nhau đòi hỏi các mức tài nguyên và năng lượng khác nhau. Năng lượng được sử dụng để chiết xuất các nguyên liệu thô và sản xuất một sản phẩm được gọi là ‘năng lượng tiêu tốn‘. Khoảng thời gian cần thiết để một sản phẩm hoàn trả năng lượng thể hiện được tính bằng năm. Đây được gọi là tổng thời gian hoàn vốn năng lượng (EPBT).

Một tấm năng lượng mặt trời tinh thể silicon điển hình sẽ tạo ra đủ năng lượng để hoàn trả năng lượng thể hiện trong vòng 2-3 năm sau khi lắp đặt. Tuy nhiên, do hiệu suất đã tăng nên thời gian hoàn vốn đã giảm xuống dưới 2 năm ở nhiều khu vực có bức xạ mặt trời trung bình cao.

Biểu đồ dưới đây cho thấy sự gia tăng lượng khí thải từ việc đốt nhiên liệu hóa thạch trong 250 năm qua.

Pin mặt trời silicon tinh thể hiện đại tạo ra đủ năng lượng để hoàn trả năng lượng hiện có trong vòng 2-3 năm. Điều này được hỗ trợ bởi nhiều nghiên cứu chi tiết và phân tích vòng đời. Tuy nhiên, nhiều nghiên cứu hiện đã lỗi thời vì hiệu suất pin mặt trời đã tăng từ 15% lên 20% (tăng 35%) trong vài năm qua và thời gian hoàn vốn được ước tính là 1,5 năm.

Các Tấm Pin Mặt Trời Có Độc Hại Không?

Mặc dù có một lượng lớn thông tin lan truyền về các tấm pin mặt trời là độc hại, các tấm silicon tinh thể hiện đại hầu như không chứa vật liệu độc hại. Những tuyên bố về ‘tấm pin độc hại’ xuất phát từ tấm dạng màng mỏng (Cadmium telluride – CdTe) hầu hết đã lỗi thời, có chứa một lượng nhỏ cadmium và telluride. Tuy nhiên, trừ khi những tấm này (tương đối hiếm) bị chia thành nhiều mảnh, lượng vết của cadmium được chứa trong các lớp EVA và không thể thoát ra ngoài.

Các tấm silicon tinh thể hiện đại chỉ chứa một lượng nhỏ chì trong chất hàn được sử dụng cho các kết nối tế bào. Tuy nhiên, việc sử dụng vật liệu hàn đang bắt đầu bị loại bỏ dần với các kỹ thuật nối nén thanh cái mới và vật liệu dán dẫn điện.
Khoảng 98% các tấm pin mặt trời được lắp đặt trên khắp thế giới ngày nay là loại silicon tinh thể và không chứa cadmium hoặc telluride. Chúng rất lành tính và ngay cả khi bị hư hỏng, các tế bào cũng không gây ra bất kỳ ô nhiễm nào vì các tế bào được bao bọc và không chứa các vật liệu dễ hòa tan. Tuy nhiên, giống như tất cả các thiết bị, các tấm pin cũng cần được thu gom và tái chế khi hết sử dụng.

Tái Chế Tấm Pin:

Vì hầu hết các tấm pin được lắp đặt trong 10-15 năm qua vẫn đang được sử dụng nên không có một lượng lớn chất thải năng lượng mặt trời. Tuy nhiên, trong vòng 10-20 năm tới, nhiều hệ thống sẽ hết tuổi thọ (EOF) và dự kiến ​​sẽ có sự gia tăng lớn về khối lượng chất thải liên quan đến năng lượng mặt trời cần được tái chế. Tái chế tấm pin là một ngành công nghiệp mới nổi do các vật liệu dễ tái chế như khung nhôm và hệ thống lắp đặt. Hầu hết các nhà sản xuất đang thúc đẩy trở nên bền vững hơn và hiện là một phần của tổ chức PV Cycle phi lợi nhuận – “PV CYCLE cung cấp cho các thành viên và chủ sở hữu chất thải khả năng tiếp cận tốt hơn để thu hồi và đảm bảo tỷ lệ tái chế cao hơn tiêu chuẩn ngành.”

Về vấn đề môi trường, nhiều nhà sản xuất cũng quan tâm về vấn đề này, điển hình như Jinko solar đã cam kết sử dụng 100% năng lượng tái tạo từ năm 2025

Bảo hành pin mặt trời có thể có nhiều vấn đề để tìm hiểu. Chúng được chia thành hai loại (hiệu suất và tay nghề), mỗi loại có thời hạn bảo hành và phạm vi bảo hành khác nhau.

Nếu hệ thống của bạn ngừng sản xuất theo cách mà nó cần, không phải lúc nào bạn cũng rõ ràng liệu bạn có được bảo đảm hay không. Vì năng lượng mặt trời là một khoảng đầu tư giá trị lớn, điều quan trọng là phải hiểu cách thức hoạt động của bảo hành hệ thống năng lượng mặt trời để bảo vệ khoản đầu tư của bạn.

Để bạn yên tâm, đây là mọi thứ bạn cần biết về cách thức bảo hành trong ngành năng lượng mặt trời, của tấm pin mặt trời.

Cách thức bảo hành tấm pin năng lượng mặt trời

Bảo hành tay nghề là gì?

Bảo hành tay nghề trên các tấm pin bao gồm mọi lỗi vật lý xuất phát từ lỗi sản xuất. Một số ví dụ có thể là:

• Không hoàn hảo trong khung hoặc kính
• Hộp nối rời
• Kết nối bị lỗi
• Các cell xấu hoặc kết nối cell bị hỏng
• Backsheet bị lỗi

Chính sách bảo hành được áp dụng với những tấm pin mà lỗi hay sự không tương thích của tấm pin đó hoàn toàn do lỗi vật liệu hoặc tay nghề, trong điều kiện cài đặt, sử dụng sản phẩm bình thường. Nếu tấm pin bị trục trặc do lỗi sản xuất, điều đó sẽ được bảo hành theo bảo hành tay nghề. Thông thường chế độ bảo hành này từ 10-12 năm tùy vào nhà sản xuất

Bảo hành hiệu suất là gì?

Bảo hành hiệu suất đảm bảo các tấm pin của bạn sẽ sản xuất gần với sản lượng đánh giá của chúng trong suốt thời gian sở hữu.

Sản xuất tấm pin tự nhiên suy giảm theo thời gian, nhưng nó diễn ra với tốc độ rất chậm – tổn thất sản xuất ít hơn 0,5-1% mỗi năm. Mặc dù tổn thất sản xuất sẽ xảy ra đối với bất kỳ tấm pin nào, nhưng bảo hành hiệu suất đảm bảo nó xảy ra với tỷ lệ hợp lý.

Ví dụ, tấm pin Jinko Solar Tiger Pro 72HC 530W chế độ bảo hành làm giảm sản lượng 2% trong năm đầu tiên, sau đó là 0,55% mỗi năm sau đó. Sau 25 năm, các tấm pin của bạn sẽ vẫn sản xuất 449,44watt (84,8% so với mức công suất 530W ban đầu của chúng).

Bảo hành hiệu suất đảm bảo đầu ra của hệ thống là đáng tin cậy và nhất quán. Nếu đầu ra của tấm pin giảm hiệu suất dưới mức bảo đảm, bạn sẽ được thay thế hoặc bổ sung tấm mới để đảm bảo hiệu suất.

Thêm nữa là bảo hành hiệu suất trong 25 năm sẽ dẩm bảo đạt 80% với công suất ban đầu.

Bảo hành pin mặt trời kéo dài bao lâu?

Hầu hết các tấm pin mặt trời đi kèm với bảo hành hiệu suất 25 năm, có loại đến 30 năm. Đây là tiêu chuẩn của các nhà sản xuất Cấp 1 tại thời điểm hiện tại.

Bảo hành tay nghề bao gồm một khung thời gian ngắn hơn như Jinko Solar cung cấp bảo hành tay nghề 12 năm

Khi hết hạn bảo hành, điều đó không có nghĩa là tấm pin của bạn ngừng hoạt động! Nó sẽ vẫn sản xuất điện với tốc độ giảm. Chẳng hạn như tấm pin 530W ở trên sẽ vẫn sản xuất 450W sau khi hết thời hạn bảo hành 25 năm

Các yếu tố không được bảo hành:

Bảo hành chỉ bao gồm thiết bị của bạn khi hệ thống được thiết kế và bảo trì đúng cách.

Tất cả các bảo hành đều có các điều khoản về cơ bản là: “nếu bạn sử dụng thiết bị không đúng cách, chúng tôi không chịu trách nhiệm về các thiệt hại.”

Một số ví dụ, tùy vào nhà sản xuất sẽ có những quy định riêng:

Nếu tấm pin của bạn gửi quá nhiều điện áp vào biến tần, nó có thể làm hỏng thiết bị của bạn. Thiệt hại đó sẽ không được bảo hành vì nhà sản xuất sẽ coi bạn là người có lỗi.

Sản phẩm lắp đặt, đi điện không đúng cách hoặc được sửa chữa không đúng cách hoặc do thiết kế hệ thống, thiết bị vật tư hoặc thiết bị của hệ thống pin không phù hợp.

Sản phẩm được lắp đặt trong điều kiện môi trường vượt quá “Điều kiện vận hành tiêu chuẩn” như được quy định trong mô tả sản phẩm;sản phẩm phải chịu ảnh hưởng bởi dòng điện đột ngột hoặc điện áp không phù hợp; hoặc chịu tác động bởi điều kiện môi trường bất thường (như mưa đá)

Sản phẩm chịu ảnh hưởng từ việc lắp đặt không phù hợp, bao gồm việc bảo trì bởi nhân viên không được phép hoặc việc sửa chữa không đúng

Ảnh hưởng trong quá trình vận chuyển như sử dụng phương tiện cơ giới, tàu thuyền, hay các phương tiện vận chuyển khác

Sản phẩm chịu tác động từ tác nhân bên ngoài hoặc các nguồn lực như động vật, lửa, vụ nổ, sấm sét, động đất, bão…

Một trong những câu hỏi đầu tiên mà mọi người hỏi khi sử dụng năng lượng mặt trời là: “Tôi sẽ lắp đặt hệ thống của mình ở đâu?” Các hệ thống điện mặt trời chiếm khá nhiều không gian và không phải bất kỳ khu vực, tòa nhà nào cũng có đủ không gian

Hướng dẫn nhanh này sẽ bao gồm các kích thước tấm năng lượng mặt trời chuẩn và giải thích cách tìm ra số lượng tấm pin bạn cần trong hệ thống của mình. Từ đó, bạn có thể tính ra tổng kích thước để xem hệ thống sẽ chiếm bao nhiêu không gian

Kích thước tấm pin năng lượng mặt trời tiêu chuẩn

Các tấm pin mặt trời tiêu chuẩn có hai cấu hình phổ biến: 60-cell và 72-cell.

Một cell pin riêng lẻ là một hình vuông 6”x 6”. Các tấm 60 cell được bố trí trong theo kích thước 6 × 10 (cell). Các tấm 72 cell thường được bố trí trong một lưới 6 × 12, làm cho chúng cao hơn

• Tấm 60 cell: 39″x 66″ (3,25 feet x 5,5 feet)
• Bảng 72 cell: 39″x 77″ (3,25 feet x 6,42 feet)

Đây là các kích thước pin mặt trời tiêu chuẩn cho hầu hết các cài đặt dân dụng và thương mại. (Sẽ có một chút thay đổi vì các nhà sản xuất sử dụng các kích thước khung khác nhau.)

Có nhiều cấu hình kích thước trên thị trường, nhưng chúng ít phổ biến hơn.

Tuy nhiên hầu hết hiện nay các nhà sản xuất thiết kế tấm pin theo công nghệ Half cell nên các tấm pin sẽ được chia nửa theo kích thước 60M, 72M, 78M tức là số cell lần lượt sẽ là 120 cell, 144 cell, 156 cell.

Lấy pin năng lượng mặt trời jinko solar làm ví dụ với một số tấm điển hình:

Kích thước tấm	Chiều rộng	Chiều dài	Độ dày
60M (120 cell=6*20) (tấm pin Tiger 60HC 360-380W)	1756mm	1039mm	30mm
72M (144 cell=6*24) (Tiger 72HC 440-460W)	2096mm	1039mm	35mm
72M (144 cell=6*24) (Tiger Pro 72HC 530-550W)	2274mm	1134mm	35mm
78M (156 cell=2*78) (Tiger 78HC 450-470W)	2182mm	1029mm	40mm
78M (2*78) (Tiger Pro 78HC 560-580W)	2411mm	1134mm	35mm

Xác định số lượng tấm pin cho một hệ thống từ kích thước mỗi tấm?

Lấy một ví dụ điển hình, Ở nước ta sẽ cần trung bình một hệ thống 5kW để bù đắp cho mức sử dụng và bán điện.

Các tấm pin năng lượng mặt trời mà chúng tôi hiện đang cung cấp có công suất từ ​​460W đến 575W. Chúng ta có thể dễ dàng tìm ra khoảng bao nhiêu tấm để xây dựng một hệ thống 5kW (5000W):

Công thức tính:

Số lượng tấm pin = Công suất hệ thống : công suất mỗi tấm pin (làm tròn số)

• 5000W / 460W = 10.8 (11 tấm)
• 5000W / 465W = 10.75 (11 tấm)
• 5000W / 530W = 9.4 (10 tấm)
• 5000W / 535W = 9.3 (10 tấm)
• 5000W / 565W = 8.8 (9 tấm)
• 5000W / 570W = 8.7 (9 tấm)

Vậy, Một hệ thống năng lượng mặt trời có kích thước trung bình sẽ chứa 9-11 tấm pin

Dựa và kích thước từng tấm và số lượng tấm cần lắp, bạn dễ dàng ước tính diện tích không gian cần lắp đặt hệ thống.

Cách tính không gian lắp đặt hệ thống

Hệ thống đó có thể được gắn trên mái nhà hoặc trên mặt đất ở một nơi nào đó trong không gian của bạn. Kích thước chính xác sẽ phụ thuộc vào công suất tấm pin và cách bố trí của hệ thống

Ước tính không gian lắp đặt hệ thống = số lượng tấm cần lắp * diện tích mỗi tấm.

Với từng kích thước mỗi tấm pin trong bảng trên, chúng ta dễ dàng tính được diện tích của mỗi tấm. Lấy ví dụ tiếp tục tính không gian cho một hệ thống 5KW:

Loại tấm pin sử dụng	Số lượng tấm sử dụng	Diện tích	Không gian
Jinko 460/465W (loại 78M)	11	2182 x 1029mm	~ 27m2
Jinko 530/535W	10	2274 x 1134mm	~26m2
Jinko 565/570W	9	2411 x 1134	~27mm

Tấm năng lượng mặt trời di động / RV lớn cỡ nào?

Trường hợp sử dụng khác cần xem xét là các tấm pin nhỏ để sử dụng di động. Đây là những tấm pin được sử dụng cho RV, tàu thuyền và các ứng dụng từ xa như đèn đường chạy bằng năng lượng mặt trời.

Không giống như các tấm pin chuyên dùng cho lắp đặt hệ thống, được tiêu chuẩn hóa trong toàn ngành, các ứng dụng này sử dụng các tấm mini nhỏ hơn có nhiều kích cỡ. Các tấm này có thể dùng 50W, 60W, 100W, 150W

Chọn đúng tấm cho các ứng dụng này sẽ giúp tận dụng tối đa không gian hạn chế dành cho bạn. Thông thường, những tấm pin này có đầu ra 12V hoặc 24V tiêu chuẩn.

Các tấm pin mặt trời có trọng lượng bao nhiêu?

Ngoài kích thước vật lý, mọi người thường hỏi chúng tôi các tấm pin mặt trời nặng bao nhiêu?. Các tấm có thể khá nặng và có thể là một thách thức để nâng chúng lên mái nhà.

Thông thường các tấm pin chuyên dùng trong lắp đặt hiện nay thường có trọng lượng trên 20kg, Nó thay đổi một chút dựa trên các sản phẩm của từng nhà sản xuất. Đây là biểu đồ hiển thị trọng lượng của một số tấm pin chúng tôi có sẵn:

Sản phẩm	Số lượng tế bào	Cân nặng
Tấm Jinko 460/465W	78HC	26.1 kg
Tấm Jinko 530/535W	72HC	28.9 kg
Tấm Jinko 565/570W	78HC	30.93 kg

Thách thức thực sự với các tấm nâng không phải là trọng lượng của chúng quá nhiều, mà thực tế là kích thước vật lý của chúng khiến chúng khó mang theo. Chúng có thể dễ dàng lắc lư và khiến bạn mất thăng bằng, đặc biệt là trong điều kiện gió, vì vậy mà kích thước và trọng lượng tấm pin cũng là thách thức dành cho các đơn vị lắp đặt.

Giảm điện áp là gì?

Khi dòng điện di chuyển qua mạch điện, một lượng nhỏ điện áp bị mất đi do điện trở trong dây dẫn. Khái niệm này, được gọi là sụt giảm điện áp, dẫn đến tổn thất sản xuất nhỏ từ hệ thống năng lượng mặt trời của bạn.

Sự sụt giảm điện áp rõ ràng hơn trong khoảng cách xa hơn. Việc chạy dây dài hơn tạo ra nhiều điện trở hơn cho mạch, dẫn đến giảm điện áp lớn hơn.

Khi bạn sử dụng điện mặt trời, một trong những mục tiêu là thiết kế hệ thống giảm điện áp tối thiểu để hệ thống có thể hoạt động gần với công suất định mức cao nhất của nó.

Nó thường được coi là thực tiễn tốt nhất để giữ điện áp giảm ở mức 3% hoặc ít hơn, mặc dù nhiều hệ thống hoạt động tốt dưới mức đó.

Tại sao điện áp lại quan trọng

Nó khá đơn giản. Sự sụt giảm điện áp có ảnh hưởng trực tiếp đến đầu ra của hệ thống. Nếu hệ thống dây dẫn của bạn quá dài, các tấm pin có thể không cung cấp đủ điện áp cho biến tần. Hiệu quả của toàn bộ hệ thống sẽ bị ảnh hưởng và quá trình sản xuất trong thực tế sẽ không đáp ứng được hiệu suất của các thành phần

Với ý nghĩ đó, chúng ta hãy xem xét các cách bạn có thể giảm sụt áp khi thiết kế hệ thống của mình.

Có bốn cách tiếp cận chính để chống lại sự sụt giảm điện áp:

1. Giảm thiểu chiều dài của đường dây.
2. Hãy xem xét vị trí đặt biến tần của bạn một cách cẩn thận.
3. Sử dụng kích thước dây lớn hơn. Dây lớn hơn = điện trở ít hơn.
4. Thiết kế hệ thống của bạn với điện áp cao hơn để vượt qua điện trở.

Làm thế nào để giảm sụt áp hệ thống

1. Giảm thiểu chiều dài của đường dây cáp

Vì đi dây dài hơn dẫn đến giảm điện áp nhiều hơn, giải pháp đơn giản nhất là làm cho dây chạy càng ngắn càng tốt.

Khi bạn thiết kế hệ thống của mình, hãy lập kế hoạch bố trí để giữ các thành phần hệ thống gần nhau.

Nếu thời gian chạy dây của bạn nhỏ hơn 100′, hệ thống của bạn có thể đã có điện áp giảm thấp hơn mức cho phép 3% mà không có bất kỳ thay đổi thiết kế nào khác.

2. Xem xét kỹ vị trí đặt biến tần của bạn

Hệ thống dây điện xoay chiều (từ biến tần đến tấm pin năng lượng mặt trời) có thể dễ bị sụt điện áp hơn so với hệ thống dây điện một chiều điện áp cao (dây dẫn chạy từ tấm pin đến biến tần hoặc bộ điều khiển), mặc dù đôi khi điều ngược lại là đúng. Tất cả phụ thuộc vào điện áp của mạch: các thiết bị khác nhau hoạt động ở các mức điện áp khác nhau.

Mạch đang hoạt động ở điện áp cao hơn về cơ bản có nhiều “lực đẩy” phía sau nó, làm giảm tác động của sụt áp.

Do đó, bộ biến tần nên được đặt gần đầu điện áp thấp hơn của mạch, để giảm thiểu ảnh hưởng của sụt áp trong quá trình chạy dây đó.

Nếu điện áp một chiều từ hệ thống điện mặt trời cao hơn bảng điện, hãy lắp đặt biến tần gần bảng điện của bạn hơn.

Nếu điện áp một chiều từ mảng năng lượng mặt trời thấp hơn bảng điện, hãy lắp bộ biến tần gần hệ thống của bạn hơn.

Xin lưu ý rằng đây chỉ là quy tắc chung và các nguyên tắc này thay đổi tùy thuộc vào sản phẩm bạn sử dụng. Ví dụ, các hệ thống độc lập thường có điện áp DC thấp hơn, nhưng có các bộ điều khiển sạc điện áp cao để khắc phục điều đó.

3. Sử dụng kích thước dây lớn hơn

Một số người cần đi dây dài hơn hoàn toàn vì một số lý do. Ví dụ, bạn có thể cần phải đi dây từ nhà của bạn đến một chuồng trại, có thể cách nhau vài trăm mét

Trong những trường hợp này, hãy nâng cấp dây có kích thước lớn hơn. Các dây dẫn có công suất lớn hơn, có nghĩa là ít điện trở hơn, cuối cùng làm cho hệ thống hoạt động hiệu quả hơn.

Dây lớn có giá cao hơn, nhưng chúng làm cho hệ thống của bạn hiệu quả hơn. Sản lượng bổ sung được giữ lại trong suốt thời gian hoạt động của hệ thống nhiều hơn bù lại chi phí đi dây trả trước cao hơn một chút.

4. Thiết kế hệ thống có điện áp cao hơn để vượt qua điện trở

Thay vì sử dụng dây lớn hơn để giảm điện trở, bạn có thể khắc phục điện trở đó bằng cách sử dụng các sản phẩm có điện áp cao hơn.

Trong một số trường hợp, bạn có thể thích các thương hiệu và sản phẩm cụ thể được thiết kế để hoạt động ở điện áp cao hơn.

Ví dụ, các hệ thống hoạt động ở 380V/400V tùy thuộc vào kiểu biến tần. Bộ tối ưu hóa công suất điều chỉnh các hệ thống đến một điện áp cố định, cho phép bạn thiết kế một hệ thống luôn đẩy điện áp nguồn tối đa qua mạch.

Ngược lại, bộ biến tần không có bộ tối ưu hóa công suất, do đó, điện áp thay đổi dựa trên số tấm pin trong hệ thống.

Phạm vi hoạt động lý tưởng của inverter là 195V-480V, vì vậy bạn có thể kết thúc ở hai bên của bảng điện 240V tùy thuộc vào số lượng tấm pin mặt trời trong một chuỗi duy nhất. Trong những tình huống này, ưu tiên các dây lớn hơn có thể giúp khắc phục tình trạng sụt áp.

Và các hệ thống ngoài lưới có những cân nhắc khác. Nếu bạn ở sử dụng hệ thống độc lập, bắt buộc phải lắp đặt biến tần bên trong để nó được bảo vệ các phần tử.

Để khắc phục hạn chế này, các hệ thống không nối lưới sử dụng bộ điều khiển sạc điện áp cao (lên đến 600V) để giảm thiểu điện áp rơi khi chạy dây dài. Tất nhiên, những thay đổi này cần được tính đến trong quá trình thiết kế.

Tăng điện áp: Ngược lại với sụt giảm điện áp

Đối với các hệ thống nối lưới, độ tăng điện áp cũng rất quan trọng. Tăng điện áp là một hiệu ứng ngang bằng nhưng ngược lại xảy ra khi bắt đầu mạch (bộ nghịch lưu). Các tính toán giống nhau, nhưng các hiệu ứng xảy ra trên các đầu đối diện của đoạn mạch.

Sụt áp là sự mất điện áp (và sau đó là mất sản lượng) khi dòng điện được đẩy từ biến tần đến tấm pin. Độ sụt điện áp được đo ở cuối đoạn mạch, ở đó độ tăng điện áp được đo ở điểm bắt đầu. Nếu một biến tần nối lưới đang gửi điện vào lưới, bạn sẽ thấy điện áp tăng ở các đầu nối của biến tần và giảm điện áp ở cuối quá trình chạy dây, tại bảng điện.

Vì điện áp thấp hơn ở cuối mạch (bảng điều khiển), theo đó điện áp sẽ cao hơn ở đầu mạch (biến tần). Đó là sự tăng điện áp – sự gia tăng điện áp khi bắt đầu mạch.

Đối với thiết kế năng lượng mặt trời. Do sự gia tăng điện áp, điện áp ở mức cao nhất nơi dòng điện bắt nguồn từ biến tần. Nếu điện áp đó vượt quá giới hạn trên của giới hạn điện áp AC của biến tần, nó sẽ gây ra lỗi điện áp cao, khiến hệ thống của bạn ngừng hoạt động.

Do đó, các hệ thống cũng cần được thiết kế để tính đến sự gia tăng điện áp để đảm bảo điện áp phụ không đẩy biến tần vượt quá điện áp AC tối đa của nó. Một số nhà sản xuất biến tần nối lưới khuyên bạn nên duy trì mức giảm / tăng điện áp <1% để ngăn ngừa sự cố.

Tổng kết:

• Sự cố sụt giảm điện áp rất quan trọng vì nó khiến bạn mất công suất từ tấm pin. Giảm điện áp nhiều hơn = sản xuất ít hơn = giảm giá trị từ khoản đầu tư của bạn vào điện mặt trời.
• Khi thiết kế một hệ thống, nó sẽ giúp thực hiện một cách tiếp cận tổng thể. Bạn nên tìm ra nơi bạn định đặt các thành phần của mình, sau đó chọn thiết bị có lưu ý đến những điều đó.
• Nếu bạn có một đoạn dây dài không thể tránh khỏi, có thể đầu tư cho dây điện lớn hơn

Mono vs Poly Solar Cells: Thông tin nhanh

• Tế bào đơn tinh thể hiệu quả hơn vì chúng được cắt từ một nguồn silicon duy nhất.
• Tế bào đa tinh thể được pha trộn từ nhiều nguồn silicon và hiệu quả kém hơn một chút.
• Công nghệ màng mỏng có chi phí thấp hơn so với tấm Mono hoặc tấm poly, nhưng cũng kém hiệu quả hơn. Nó chủ yếu được sử dụng trong các ứng dụng thương mại quy mô lớn.
• Tế bào Loại N có khả năng chống lại sự suy giảm do ánh sáng gây ra hơn so với tế bào Loại P.
• Tế bào PERC thêm một lớp phản chiếu để tế bào có cơ hội hấp thụ ánh sáng thứ hai.
• Các tế bào Half cell cải thiện hiệu suất pin bằng cách sử dụng các dải băng nhỏ hơn để di chuyển dòng điện, làm giảm điện trở trong mạch.
• Các tấm pin hai mặt hấp thụ ánh sáng ở cả hai mặt của tấm.

Các nhà sản xuất năng lượng mặt trời liên tục thử nghiệm các công nghệ mới để làm cho các tấm pin mặt trời của họ hoạt động hiệu quả hơn.

Kết quả là, năng lượng mặt trời đã phân nhánh thành một loạt các công nghệ tế bào. Có thể khó hiểu khi cố gắng tìm ra lý do tại sao bạn nên chọn một tùy chọn này hơn lựa chọn kia.

Bạn đã bao giờ tự hỏi về sự khác biệt giữa các tấm pin mặt trời đơn tinh thể và đa tinh thể chưa? Hoặc các tế bào loại N và loại P? Bài viết này sẽ cung cấp một cái nhìn tổng quan hơn về các công nghệ tế bào chính đang được triển khai và giải thích những ưu và nhược điểm của từng loại.

Các loại pin mặt trời:

Bộ thuật ngữ đầu tiên mô tả cách solar cell được hình thành từ nguyên liệu thô.

Tế bào truyền thống được làm từ silicon, một vật liệu dẫn điện. Nhà sản xuất định hình các tấm silicon thô thành các cell silicon có kích thước đồng nhất.

Solar cells có thể là đơn tinh thể (cắt từ một nguồn silicon) hoặc đa tinh thể (từ nhiều nguồn). Hãy xem xét sự khác biệt giữa hai này:

Tấm năng lượng mặt trời đơn tinh thể

Các tấm pin mặt trời Mono chứa các tế bào được cắt từ một thỏi silicon tinh thể duy nhất. Thành phần của các tế bào này tinh khiết hơn vì mỗi tế bào được làm từ một mảnh silicon.

Do đó, các tấm đơn hiệu quả hơn một chút so với các tấm poly. Chúng cũng hoạt động tốt hơn trong môi trường nhiệt cao và ánh sáng thấp hơn, có nghĩa là chúng sẽ tạo ra gần với công suất định mức hơn trong điều kiện ít hơn lý tưởng.

Tuy nhiên, chi phí sản xuất cao hơn. Tấm mono đắt hơn một chút so với tấm poly có cùng công suất.

Quá trình sản xuất tấm mono cũng lãng phí hơn so với phương pháp thay thế. Các tấm đơn sắc được cắt từ các tấm silicon hình vuông và các góc được cạo đi để tạo thành hình dạng ô riêng biệt như trong hình bên dưới.

Cuối cùng, các tấm mono có màu đen đồng nhất vì các cell được làm từ một miếng silicon duy nhất. Cá nhân tôi nghĩ rằng những tấm này trông đẹp hơn so với tấm poly, nhưng rõ ràng, đó chỉ là vấn đề sở thích.

Tấm năng lượng mặt trời đa tinh thể

Các tế bào quang điện đa tinh thể được pha trộn với nhau từ nhiều mảnh silicon. Các mẩu silicon nhỏ hơn được đúc và xử lý để tạo ra solar cell. Quá trình này ít lãng phí hơn vì hầu như không có bất kỳ nguyên liệu thô nào bị thải ra ngoài trong quá trình sản xuất.

Sự kết hợp tạo cho tấm poly có màu xanh dương. Nếu nhìn cận cảnh, bạn sẽ thấy kết cấu và màu sắc không đồng đều do cách tạo tế bào.

Các tấm pin mặt trời Poly kém hiệu quả hơn một chút so với các tấm pin mono do bề mặt của các tế bào không hoàn hảo. Tất nhiên, chúng rẻ hơn để sản xuất, có nghĩa là chúng có giá thấp hơn cho người dùng.

Tấm năng lượng mặt trời màng mỏng

Phần lớn các tấm pin mặt trời được triển khai ngày nay được làm từ solar cell monocrystalline hay polycrystalline

Có thêm một loại công nghệ thứ ba, được gọi là tấm màng mỏng, thường được triển khai cho các dự án tiện ích quy mô lớn và một số ứng dụng đặc biệt. Tấm màng mỏng được tạo ra bằng cách lắng một lớp mỏng vật liệu dẫn điện lên tấm nền làm bằng thủy tinh hoặc nhựa.

Các tấm phim mỏng thường không được sử dụng trong các công trình dân dụng vì chúng kém hiệu quả hơn nhiều so với tấm mono hoặc tấm poly. Với không gian mái ở mức cao cấp, khách hàng dân cư sử dụng các tấm silicon tinh thể truyền thống hơn để tối đa hóa sản lượng từ không gian có sẵn cho họ.

Tuy nhiên, công nghệ màng mỏng ít tốn kém hơn để sản xuất và nó trở thành một lựa chọn hiệu quả hơn về chi phí ở quy mô lớn hơn. Đối với các dự án thương mại và công nghiệp mà không có bất kỳ hạn chế nào về không gian, các tấm màn mỏng thường trở thành lựa chọn tiết kiệm chi phí nhất trong những tình huống này.

Ngoài ra, nếu bạn đã từng nhìn thấy các tấm pin mặt trời di động trên RV hoặc thuyền, thì công nghệ màng mỏng chính là lựa chọn

N-Type vs P-Type:

Phần trước đề cập đến quá trình nguyên liệu thô được hình thành thành các tấm silicon.

Phần này liên quan đến quá trình xử lý các tấm wafer đó để biến chúng thành một Solar cell hoạt động có thể tạo ra dòng điện.

Tế bào loại P là gì?

Tế bào loại P thường được chế tạo bằng một tấm silicon có pha tạp chất boron. Vì boron có ít điện tử hơn silicon nên nó tạo ra một tế bào tích điện dương.

P-type bị ảnh hưởng bởi sự suy giảm do ánh sáng gây ra, làm giảm sản lượng ban đầu do tiếp xúc với ánh sáng. Đây là phương pháp xử lý phổ biến nhất cho tế bào quang điện trong lịch sử.

Tế bào loại N là gì?

Tế bào loại N được pha tạp chất với phốt pho, có nhiều điện tử hơn silicon, làm cho tế bào mang điện tích âm.

Tế bào loại N miễn dịch với boron-oxy, và kết quả là chúng không bị ảnh hưởng bởi sự suy thoái do ánh sáng (LID). Như bạn có thể mong đợi, chúng là một tùy chọn cao cấp vì chúng ít xuống cấp hơn theo tuổi thọ của tấm pin

Hầu hết các tấm pin mặt trời Jinko mà chúng tôi bán đều sử dụng các tế bào loại P, có thể xuống cấp nhanh hơn một chút, nhưng vẫn hoạt động tốt trong hơn 30 năm. Hãng Jinko cũng ứng dụng công nghệ N-type vào sản xuất tấm pin.

Xem thêm: công nghệ N-type của Jinko Solar

Sự khác biệt khác trong công nghệ pin mặt trời

Cell PERC

PERC là viết tắt của công nghệ Passivated Emitter and Rear Cell. Các tế bào PERC được phân biệt bằng một lớp vật liệu bổ sung ở mặt sau của tấm pin, được gọi là lớp thụ động.

Hãy coi lớp thụ động giống như một tấm gương. Nó phản chiếu ánh sáng đi qua tấm pin, tạo cơ hội thứ hai để cell pin hấp thụ. Tế bào hấp thụ nhiều bức xạ mặt trời hơn, dẫn đến tấm pin hiệu suất cao hơn.

Công nghệ tế bào PERC đang đạt được sức hút.

Tấm pin Jinkosolar ứng dụng công nghệ PERC

Cheetah Plus HC 78M 425-445W Mono PERC

Cheetah HC 72M 390-410W Mono PERC

Các tế bào cắt một nửa (half cell)

Các tế bào half cell chính xác như những gì chúng nghe: các cell bị cắt làm đôi.

Kích thước nhỏ hơn của half-cut cells mang lại cho chúng một số lợi thế vốn có, chủ yếu là cải thiện hiệu quả so với các cell truyền thống.

Các cell chuyển đổi dòng điện qua các ribbon kết nối các tế bào lân cận trong một tấm. Một phần của dòng điện này bị mất do điện trở trong quá trình di chuyển

Bởi vì các tế bào half cell có kích thước bằng một nửa tế bào truyền thống, chúng tạo ra một nửa dòng điện. Dòng điện giữa các tế bào thấp hơn có nghĩa là điện trở ít hơn, điều này cuối cùng làm cho tế bào hoạt động hiệu quả hơn.

Ngoài ra, các half cell có thể chịu bóng tốt hơn. Khi bóng râm đổ xuống pin mặt trời, nó không chỉ làm giảm sản lượng từ tế bào đó mà còn cả các tế bào khác kết nối với nó theo chuỗi.

Một tấm năng lượng mặt trời truyền thống có thể có 60cell, mắc nối tiếp. Nếu bóng râm rơi trên một loạt cell, bạn có thể mất một phần ba sản lượng của tấm đó.

Ngược lại, một bảng được làm bằng các cell cắt nửa sẽ có 120 cell cắt nửa, được nối dây nối tiếp / song song với hai chuỗi gồm 60 cell. Bóng râm rơi trên một dây sẽ không ảnh hưởng đến sản lượng của dây kia, điều này giảm thiểu tổn thất sản xuất do các vấn đề về bóng che.

Tấm pin mặt trời Bifacial

Tấm pin mặt trời hai mặt là tấm được xử lý bằng vật liệu dẫn điện ở cả hai mặt. Chúng được thiết kế để tận dụng ánh sáng mặt trời phản chiếu chiếu vào mặt sau của tấm pin

Về lý thuyết, điều này nghe có vẻ là một ý tưởng tuyệt vời vì bạn đang tăng gấp đôi diện tích bề mặt dẫn điện của pin. Nhưng trên thực tế, các tấm nền hai mặt đòi hỏi một thiết lập lắp đặt đắt tiền hơn nhiều để có được bất kỳ lợi ích thực sự nào từ công nghệ.

Hệ thống cần được gắn ở vị trí trên cao để có khoảng trống bên dưới hệ. Nó cũng yêu cầu vật liệu phản chiếu phù hợp bên dưới hệ thống, chẳng hạn như đá trắng bên dưới giá đỡ trên mặt đất hoặc mái nhà màu trắng.

Các tấm kính hai mặt đắt hơn đáng kể để lắp đặt, và tại thời điểm này, hiệu quả thu được không đủ để bù lại chi phí lắp đặt bổ sung. Các tấm nền hai mặt chưa hoàn toàn sẵn sàng để lắp đặt cho dù có thể thay đổi khi công nghệ phát triển hơn nữa.

Tôi nên chọn tấm pin nào cho dự án của mình?

Thật tốt khi hiểu được các loại quy trình sản xuất, nhưng cuối cùng vẫn có một câu hỏi trong đầu mọi người: “Tôi nên mua cái nào?”

Lời khuyên của chúng tôi luôn là thế này: hãy nhìn vào giá mỗi watt và quyết định

Để so sánh giữa các sản phẩm, hãy chia chi phí tấm pin cho công suất định mức của nó. Kết quả cho bạn biết bạn sẽ tạo ra bao nhiêu điện năng trên mỗi số tiền bạn bỏ ra.

Khi bạn đánh giá việc định giá của chúng, thì hãy xem xét liệu các yếu tố khác (như công nghệ tế bào hoặc thương hiệu, xuất xứ) có đóng vai trò quyết định hay không.

Kilowatt giờ đo việc sử dụng và sản xuất năng lượng

Nếu bạn đang nghĩ đến việc sử dụng năng lượng mặt trời (hoặc chỉ muốn một số lời khuyên về cách giảm mức tiêu thụ năng lượng của bạn), có thể bạn đã bắt gặp thuật ngữ kilowatt-giờ.

Nhưng chính xác kilowatt giờ là gì? Và tại sao chúng ta cần biết chúng ta sử dụng bao nhiêu mỗi tháng?

Điều đầu tiên tìm hiểu: KWh là gì?

Kilowatt giờ (kWh) là thước đo lượng năng lượng bạn sử dụng trong một khoảng thời gian nhất định. Nó xác định số tiền bạn phải trả cho tiền điện mỗi tháng, vì công ty điện nước lập hóa đơn cho bạn trên cơ sở giá mỗi kWh.

Đây là cách nó hoạt động

Mỗi thiết bị đều có một định mức đo lượng điện năng mà nó sử dụng. Ví dụ, một lò nướng có thể được đánh giá ở mức 2000 watt tương đương 2 kilowatt. (1 kilowatt = 1000 watt.)

Nếu bạn nấu thứ gì đó trong lò 30 phút, đây là cách tính tổng năng lượng đã sử dụng:

2 kilowatt x 0,5 giờ = 1 kilowatt giờ (kWh) điện được sử dụng.

Để xác định một thiết bị sử dụng bao nhiêu kilowatt giờ, chỉ cần ước tính khoảng thời gian bạn sử dụng nó mỗi ngày, sau đó nhân với mức công suất.

Đo lường chi phí điện trên mỗi kWh

Các nhà cung cấp dịch vụ điện lực, theo dõi việc sử dụng của bạn bằng đồng hồ đo điện và lập hóa đơn dựa trên tổng số kilowatt giờ tiêu thụ.

Ở Việt Nam chi phí điện trung bình vào khoảng 1.500đ cho mỗi kWh. Tuy nhiên, điều đó có thể dao động dựa trên nơi bạn sống cũng như thời gian bạn sử dụng điện trong ngày (giờ cao điểm)

Công ty điện lực lập hóa đơn các mức giá thay đổi cho Thời gian Sử dụng (có từng mức biểu giá riêng). Nếu bạn đã quen với khái niệm tăng giá, thì đó là lý do: tiền điện sẽ đắt hơn khi nhiều người đang sử dụng.

Nhu cầu ít hơn trong ngày, vì vậy tỷ lệ thấp hơn. Khi mọi người đi học và đi làm về, tỷ lệ này tăng lên vì nhu cầu cao hơn.

Nhưng có thể nhanh hơn để đo lường mức độ trung bình của các chi phí đó dựa trên các kiểu sử dụng của bạn. Chia khoản thanh toán hàng tháng của bạn cho tổng số kWh sử dụng để có được chi phí điện năng trung bình của bạn:

Hóa đơn điện 1 triệu/ 500kWh đã sử dụng = 2.000đ mỗi kWh

Số Kilowatt giờ để tính đến kích thước hệ thống điện mặt trời

Hiểu được kilowatt giờ là chìa khóa để có thể thiết kế kích thước một hệ thống hoạt động. Nếu không có thông tin đó, hệ thống của bạn có thể quá nhỏ để trang trải toàn bộ hóa đơn tiền điện của gia đình (hoặc quá lớn). Trong trường hợp đó, bạn sẽ làm loãng giá trị đầu tư của mình

Vì vậy, chúng tôi sử dụng mức sử dụng kilowatt giờ của bạn làm điểm bắt đầu trong quá trình thiết kế hệ thống để xác định kích cỡ hệ thống. Một khi bạn biết mình sử dụng bao nhiêu năng lượng, bạn có thể tính kích thước hệ thống của mình để phù hợp với nhu cầu sử dụng.

Để có được một phép tính chính xác, có một số điều cần lưu ý:

• Mức sử dụng trung bình hàng tháng
• Mức sử dụng cao nhất
• Những thay đổi trong tương lai về mô hình sử dụng năng lượng

Hệ thống của bạn phải có kích thước phù hợp với bạn quanh năm. Đảm bảo tính đến giá trị sử dụng của một năm, vì mùa mưa không có nắng và mùa hè hơn 100 độ có xu hướng làm lệch dữ liệu sử dụng.

Ngoài ra, hãy cẩn thận xem xét liệu mức sử dụng điện của gia đình bạn có tăng lên trong tương lai hay không. Nếu bạn dự định có con, xây phòng mới hoặc mua một chiếc xe điện, những thứ đó sẽ tiêu tốn nhiều năng lượng hơn và mức sử dụng kWh của bạn sẽ tăng cao.

Bạn không cần phải xây dựng để sử dụng ngay bây giờ, nhưng nó sẽ giúp lập kế hoạch mở rộng hệ thống trong tương lai. Một số phần của thiết bị được thiết kế để tạo điều kiện mở rộng, như bộ biến tần, pin mặt trời và pin lưu trữ (hệ độc lập)

Tại sao việc sử dụng KWH lại quan trọng đối với hệ thống Off-Grid

Khi bạn kết nối với đường dây điện, việc tìm kiếm tất cả thông tin này rất đơn giản. Chỉ cần lấy hóa đơn điện mới nhất của bạn. Công ty điện lực in mức sử dụng kWh trên hóa đơn của bạn hàng tháng và một số cũng liệt kê mức giá mỗi kWh của họ.

Điều này giúp bạn dễ dàng thực hiện phép toán trên kích thước hệ thống.

Nhưng đối với hệ thống độc lập thì khác

Khi không kết nối với lưới điện, bạn có thể sẽ không biết mình sẽ sử dụng bao nhiêu KWh. Thay vào đó, bạn sẽ cần điền vào bảng đánh giá tải, liệt kê từng thiết bị theo cách thủ công và ước tính lượng bạn sẽ sử dụng chúng mỗi ngày.

Việc sử dụng kWh hàng ngày là rất quan trọng để xây dựng một hệ thống có thể cung cấp điện liên tục khi bạn sử dụng điện mặt trời độc lập.

Bạn không muốn nhìn vào mức sử dụng hàng năm của mình mà thay vào đó là nhu cầu sử dụng hàng ngày. Mục đích là dự trữ đủ điện để tự trang trải nếu có bất kỳ vấn đề nào phát sinh (như thời tiết khắc nghiệt hoặc hỏng hóc thiết bị).

Mọi người có xu hướng tích trữ lượng điện năng của một ngày trong ngân hàng pin lưu trữ và dựa vào máy phát điện để dự phòng.

Để ước tính mức sử dụng hàng ngày, hãy tìm mức sử dụng kWh (công suất x giờ sử dụng mỗi ngày) cho mọi thiết bị lớn trong ngôi nhà không nối lưới và cộng tất cả chúng lại với nhau.

Tổng là mức sử dụng hàng ngày, có thể được sử dụng làm cơ sở để định kích thước hệ thống của bạn:

Mức sử dụng kWh hàng ngày ÷ Số giờ nắng÷ 0,9 (hệ số không hiệu quả) = Sản lượng hệ thống năng lượng mặt trời tối thiểu

Cách ước tính chi phí năng lượng mặt trời dựa trên việc sử dụng Kilowatt giờ

Bạn đã nắm được mức sử dụng kWh của mình chưa? Sau đó có thể định cỡ được kích thước hệ thống – ước tính chi phí để lắp đặt là bao nhiêu đối với từng loại Hòa Lưới và Độc lập.

Các hệ thống ràng buộc với lưới (hòa lưới) có xu hướng hoàn vốn nhanh. Việc kỳ vọng hòa vốn vào khoản đầu tư của bạn trong vòng 5 năm là hợp lý.

Các hệ thống ngoài lưới có chi phí cao hơn và đi kèm với các kỳ vọng khác nhau. Không giống như các hệ thống hòa lưới, giá trị trong các hệ thống ngoài lưới không nhất thiết phải tạo ra lợi nhuận từ khoản đầu tư. Thay vào đó, nó nên được xem như một phương tiện để tạo ra điện ở những nơi không có đường dây điện, vùng sâu, vùng xa.

Hầu hết người dân hiện nay lắp đặt điện mặt trời hòa lưới như một khoảng đầu tư.

Khi bạn đã chọn xong các tấm pin mặt trời, đã đến lúc quyết định hệ thống lắp đặt nào là tốt nhất cho không gian sống, ngân sách và nhu cầu năng lượng của bạn.

Có hai loại tùy chọn lắp đặt năng lượng mặt trời: hệ thống giá đỡ gắn trên mái nhà và hệ thống giá đỡ gắn trên mặt đất. Hệ thống giá đỡ mái được gắn vào các giá đỡ trên mái nhà của bạn, trong khi hệ thống giá đỡ trên mặt đất được xây dựng thành một nền móng ở mặt đất. Xem các hình ảnh so sánh bên dưới để biết ví dụ.

Có những lợi ích và hạn chế đối với mỗi loại, và cả hai hệ thống lắp đặt này đều có giá trị tùy thuộc vào thông số kỹ thuật dự án của bạn. Bài viết này sẽ đi sâu hơn vào những thông tin cần thiết và sánh giá đỡ gắn trên mặt đất so với giá treo trên mái.

Nhưng trước hết, hãy xem tóm tắt nhanh:

Hệ thống điện mặt trời gắn trên mặt đất:

Ưu điểm

Hệ thống điện mặt trời gắn trên mái nhà

Tại sao nên gắn hệ trên mặt đất?

Căn chỉnh hoàn hảo về hướng lắp đặt

Bất kể bạn đang xem xét loại hệ nào, điều này rất đúng: mọi hệ thống điện mặt trời hoạt động tốt nhất khi nó có thể nhận được nhiều ánh sáng mặt trời nhất có thể.

Để có được sự liên kết hoàn hảo có thể là một chút khó khăn đối với hệ thống gắn trên mái nhà. Không có khả năng phần mái của bạn hướng trực tiếp vào mặt trời một cách tự nhiên.

Lợi ích cho người tiêu dùng không có lưới và có lưới

Góc lắp hoàn hảo không phải là điều duy nhất làm cho các hệ thống gắn trên mặt đất hiệu quả hơn. Được nâng lên khỏi mặt đất cho phép luồng không khí và làm mát tốt hơn, có nghĩa là các tấm pin của bạn tạo ra nhiều năng lượng hơn.

Hầu hết các tấm pin mặt trời được thử nghiệm ở nhiệt độ trung bình 77°F – một ngày nắng bình thường, nhưng không có gì quá khắc nghiệt. Nhưng khi nó nóng hơn mức này, và các tấm pin sẽ kém hiệu quả hơn, tạo ra ít điện năng hơn 10-25%. Các chất bán dẫn chịu sức đề kháng lớn hơn đối với dòng điện. Hãy nghĩ về nó giống như bóp vòi khi có nước chảy qua nó.

Luồng không khí và làm mát thích hợp giữ cho các tấm pin của bạn hoạt động trong điều kiện tối ưu, đây là một lợi thế rõ ràng đối với hệ giá đỡ gắn trên mặt đất.

Dễ dàng mở rộng hệ thống

Nếu bạn đang lắp đặt trên mái nhà của mình, rất có thể bạn đã có không gian hạn chế để tạo ra hệ thống hiệu quả nhất có thể. Nếu nhu cầu năng lượng của bạn thay đổi trong tương lai, có thể là một thách thức để thêm nhiều tấm pin vào hệ thống hiện tại của bạn.

Khi bạn gắn trên mặt đất, bạn không bị hạn chế như vậy – giả sử bạn có không gian trong sân của mình. Bạn có thể mở rộng hệ thống sau khi cài đặt ban đầu và nhiều tùy chọn giá đỡ gắn trên mặt đất cho phép bạn bắt đầu bổ sung mới một cách dễ dàng.

Điều này có nghĩa là nếu bạn cần nhiều điện hơn thì có thể mở rộng thêm hệ thống.

Khả năng tiếp cận

Một lợi ích chính khác đối với hệ gắn trên mặt đất là khả năng tiếp cận. Hệ thống đòi hỏi rất nhiều thử nghiệm và sai sót, đặc biệt là trong giai đoạn lắp đặt. Thật là khó khăn khi bạn phải đứng lên mái nhà mỗi khi bạn cần làm việc với hệ thống của mình.

Điều gì xảy ra nếu một bộ chuyển đổi ở giữa mảng bị hỏng? Trong trường hợp đó, bạn sẽ phải tìm nguồn gốc của vấn đề. Khi hệ thống của bạn ở trên mặt đất thay vì ở trên cao, việc khắc phục sự cố tấm pin và phụ kiện sẽ dễ dàng hơn.

Giá đỡ mặt đất cũng giúp bạn dễ dàng làm sạch các tấm pin và thực hiện bảo trì định kỳ cho chúng. Nó giúp bạn yên tâm hơn khi biết rằng bạn sẽ không phải mạo hiểm với sự an toàn của mình mỗi khi bạn cần rửa sạch bụi và loại bỏ các mảnh vụn bám dưới các tấm.

Hạn chế của điện mặt trời gắn trên mặt đất

Bây giờ cho những hạn chế của giá đỡ gắn trên mặt đất mà bạn có thể muốn xem xét.

Nói chung, lắp đặt trên mặt đất phức tạp hơn rất nhiều và đòi hỏi nhiều tiền hơn để hoàn thành công việc. Nếu mối quan tâm chính của bạn là nhìn thấy lợi tức tối đa từ khoản đầu tư của bạn vào điện mặt trời, thì việc lắp đặt trên mái nhà có thể là lựa chọn của bạn. Các quá trình cấp phép sẽ dài hơn cho một hệ thống mặt đất. Và nó sẽ chiếm nhiều không gian hơn trong tài sản của bạn, mà bạn có thể cần sử dụng cho việc khác.

Sử dụng nhiều lao động hơn và yêu cầu trả trước nhiều chi phí hơn

Lý do chính khiến việc lắp đặt trên mặt đất đòi hỏi nhiều chi phí trả trước hơn là vì hệ thống yêu cầu lắp ráp nhiều bộ phận hơn.

Hãy nghĩ theo cách này – khi bạn đặt một mảng năng lượng mặt trời trên mái nhà, một nửa cấu trúc đã được xây dựng sẵn. Nhưng khi bạn đặt chúng trên mặt đất, bạn phải xây dựng một cấu trúc khung giống như mái nhà vững chắc để giữ các tấm pin ở đúng vị trí.

Quá trình này bao gồm việc khảo sát đất để đảm bảo rằng nó có thể giữ hệ thống cố định tại chỗ, đào các lỗ lớn và trả tiền cho các bộ phận để xây dựng nền móng phù hợp cho các tấm.

Hệ thống gắn trên mái nhà bỏ qua rất nhiều chi phí này. Giả sử mái nhà của bạn ở trạng thái tốt và không bị hư hại về cấu trúc, thì mái nhà phải đủ vững chắc để chịu được trọng lượng của hệ thống.

Giá đỡ gắn trên mặt đất yêu cầu quy trình cấp phép lâu hơn

Ngoài ra, thành phố hoặc quận mà bạn sinh sống có thể chịu nhiều tác động hơn trong quá trình cài đặt, vì hệ thống được coi là một cấu trúc mới. Tùy thuộc vào nơi bạn sống, bạn sẽ phải đến cơ quan có thẩm quyền và xin giấy phép xây dựng.

Điều này sẽ tạo thêm những thách thức cho quá trình này.

Đất nền chiếm lĩnh bất động sản

Hạn chế cuối cùng đối với dự án gắn trên mặt đất là nó chiếm nhiều không gian trong khu đất của bạn. Khi bạn lắp một hệ thống trên mái nhà của mình thì không chiếm không gian này.

Vấn đề không gian không phải là một vấn đề lớn nếu bạn có một không gian đất lớn. Nhưng nếu bạn sở hữu một bất động sản nhỏ hơn, mái nhà của bạn có thể là nơi duy nhất phù hợp với hệ thống năng lượng mặt trời. Trong một số trường hợp, hệ thống gắn trên mặt đất không phải là một lựa chọn.

Nếu không gian không phải là một vấn đề, quyết định thường phụ thuộc vào thẩm mỹ. Đối với những người coi năng lượng mặt trời gắn trên mặt đất là một nhược điểm khó coi trên đất của họ, có một số tùy chọn lắp đặt nghệ thuật hoặc độc đáo

Các điểm chính cần xem xét:

Hãy sử dụng hệ thống gắn trên mặt đất nếu bạn muốn đơn giản hóa quy trình bảo trì / làm sạch và tối đa hóa năng lượng tạot ra theo thời gian. Có ba câu hỏi chính để tự hỏi bản thân để đảm bảo giá đỡ mặt đất sẽ phù hợp với bạn:

Bạn đang muốn trả trước bao nhiêu?

Hệ thống giá đỡ gắn trên mặt đất đòi hỏi nhiều nhân công hơn và các bộ phận để lắp đặt nó. Bạn có thể cần phải hợp tác với một nhà thầu để hoàn thành công việc và quá trình cấp phép sẽ kéo dài hơn và tốn kém hơn.

Nhưng hãy xem xét điều này: một khi các tấm được lắp đặt, chi phí trả trước sẽ được bù đắp xuống dòng bằng sản lượng năng lượng hiệu quả hơn. Ngoài ra còn có ít chi phí và rắc rối hơn nếu bạn phải tháo các tấm để lợp lại.

Thường thì bạn sẽ trả tiền theo từng giai đoạn hoàn thành.

Bạn có loại đất nào?

Nếu tài sản của bạn đang ở trên nền móng hoặc nếu bạn biết rằng đất sẽ thực sự khó đào sâu, bạn có thể lắp đặt các tấm pin lên mái nhà của mình. Đất cứng có thể làm cho chi phí lắp đặt cho các hệ thống gắn trên mặt đất tăng vọt. Không phải là không thể, nhưng bạn sẽ cần thuê thiết bị hạng nặng để khoan vào lòng đất.

Ngoài ra còn có một số cách giải quyết với các tùy chọn gắn trên mặt đất để giữ cho việc đào ở mức tối thiểu với các thống khung chắc chắn.

Bạn sẽ cần mở rộng hệ thống của mình?

Nếu bạn không có kế hoạch sống độc lấp với lưới điện, một hệ thống trên mái nhà có thể sẽ là quá đủ cho nhu cầu năng lượng của bạn. Tuy nhiên, nếu bạn đang có kế hoạch lắp hệ độc lập, giá treo trên mặt đất sẽ cho phép bạn thêm nhiều tấm hơn khi nhu cầu năng lượng của bạn thay đổi theo thời gian và bạn sẽ nhận được lợi ích của độ nghiêng tích hợp có thể hướng về phía mặt trời dễ dàng hơn mái nhà của bạn.

Khi nào thì lắp hệ thống trên mái là tốt hơn?

Không có hệ thống gắn kết nào là “tốt hơn” so với hệ thống khác – sự lựa chọn phụ thuộc vào ngân sách, nhu cầu năng lượng và không gian kết hợp với nhau như thế nào. Hệ thống năng lượng mặt trời gắn trên mái nhà có xu hướng là lựa chọn tốt hơn cho những khách hàng:

• Muốn tối đa hóa ROI của họ
• Muốn một hệ thống cài đặt đơn giản hơn
• Không có nhiều không gian
• Muốn trả trước ít tiền hơn

Ít vật liệu và nhân công hơn có nghĩa là ít chi phí trả trước

Một điều khiến hệ thống gắn trên mái nhà được chọn nhiều là nó đòi hỏi ít thời gian và tiền bạc hơn để lắp đặt.

Khi bạn cần lắp, phần phức tạp nhất của cấu trúc đã được đặt sẵn. Bạn không phải đào hố, khảo sát đất, lo lắng về không gian hay mua các vật liệu đắt tiền như cột và bê tông.

Việc thiết lập này là lý tưởng cho những khách hàng có nhu cầu đầu tư thông minh; lắp đặt trên mái nhà thay vì mặt đất có thể giúp bạn tiết kiệm hơn rất nhiều

Sử dụng không gian không dùng đến

Hệ thống gắn trên mái được sử dụng trong môi trường dân cư, nơi không có nhiều không gian cho hệ thống gắn trên mặt đất. Bạn có thể sống trong một căn hộ hoặc vùng ngoại ô chật chội. Không gian sân hạn chế vì thế sẽ tốt hơn để sử dụng cho tiệc nướng hoặc nơi vui chơi của bọn trẻ. Việc gắn các tấm trên mái cho phép bạn sử dụng không gian không cần dùng đến

Ngay cả đối với những người có nhiều đất, một số chọn lắp đặt các tấm pin mặt trời trên mái nhà vì nó dễ dàng hơn. Nó giữ cho không gian của bạn có thể sử dụng cho những việc như chăn nuôi, trồng trọt và xây dựng phụ.

Thêm cách nhiệt & bảo vệ mái

Một lợi ích bất ngờ đối với hệ thống gắn trên mái nhà đáng nói là nó bảo vệ mái nhà khỏi các yếu tố làm suy giảm chất lượng như tia cực tím, gió, mưa. Nó cũng sẽ giữ cho cấu trúc của bạn được cách nhiệt hơn, giảm bớt nắng nóng.

Hệ thống pin mặt trời giữ cho mái nhà mát hơn trung bình 5°F so với một mái nhà bình thường, giúp tòa nhà tiết kiệm trung bình 5% chi phí làm mát.

Dễ dàng hơn, không cần giấy phép

Bạn có phải là một người không thích bị rối bởi các thủ tục quan liêu? Hệ thống giá đỡ gắn trên mái là hoàn hảo cho bạn. Nó liên quan đến một quá trình cấp phép đơn giản hơn nhiều. Bạn có thể gửi bản thiết kế cho ngôi nhà của mình để cho biết mái nhà của bạn có chắc chắn về mặt cấu trúc hay không và bạn sẽ phải đảm bảo hệ thống dây điện và hệ thống điện của mình phù hợp.

Mặt hạn chế của điện mặt trời gắn trên mái nhà

Điều gì khiến mọi người tránh xa các hệ thống gắn trên mái nhà? Có một số nhược điểm cần xem xét:

• Không thể tiếp cận do chiều cao của chúng
• Ít hiệu quả hơn, tùy thuộc vào vị trí của ngôi nhà của bạn
• Khó sửa đổi và khắc phục sự cố
• Hạn chế về không gian trên những mái nhà nhỏ hơn

Khả năng tiếp cận làm cho mọi thứ khó khắc phục sự cố hơn

Đối với bất kỳ ai đã từng lắp đặt, bạn biết cảm giác khó khăn khi leo lên mái nhà. Tùy thuộc vào cao độ và loại vật liệu mà mái nhà được làm, bạn có thể không muốn mạo hiểm lên đó. Ví dụ, tấm lợp kim loại thực sự rất trơn, mái ngói cũng khá khó. Từ đó việc bảo trì hay vệ sinh cũng khó hơn.

Kém hiệu quả hơn

Hệ thống gắn trên mái nhà hiếm khi hiệu quả như hệ thống gắn trên mặt đất. Không phải lúc nào cũng có thể hướng trực tiếp vào mặt trời. Khó hơn rất nhiều để điều chỉnh một hệ thống trên một cấu trúc hiện có để nó được tối ưu hóa cho việc tiêu thụ toàn bộ điện năng trong giờ cao điểm.

Bạn đang phụ thuộc vào các thông số kỹ thuật tích hợp của mái nhà của bạn, có nghĩa là bạn không phải lúc nào cũng có được các tấm hướng về phía mặt trời.

Không gian hạn chế

Một số không gian sẽ không thể sử dụng được do ống khói, lỗ thông hơi và các vật cản khác. Không còn nhiều không gian để lắp đặt

Một khi hệ thống của bạn đã sẵn sàng, sẽ không thể bổ sung vào hệ thống đó nếu bạn cần mở rộng thêm hệ thống. Nếu gia đình bạn phát triển hoặc bạn thêm một phần mở rộng vào nhà của mình, việc lắp thêm các tấm pin phụ để thích ứng với mức tiêu thụ năng lượng ngày càng tăng có thể là một thách thức.

Các điểm chính cần xem xét:

Nếu bạn nghĩ hệ thống trên mái nhà là lựa chọn tốt nhất cho mình, hãy nhớ xem xét câu hỏi sau:

Mái nhà bao nhiêu tuổi?

Một mái nhà và một hệ thống năng lượng mặt trời có tuổi thọ tương tự nhau, vì vậy bạn nên lắp đặt chúng cùng một lúc. Những mái nhà nhỏ hơn 5 năm tuổi có thể sẽ phù hợp với hệ thống tấm pin mặt trời. Bất kỳ cũ hơn thế và ít nhất bạn muốn xem xét liệu có nên thay thế nó cùng lúc bạn lắp đặt các tấm.

Nếu mái nhà của bạn thực sự cũ, có thể có hư hỏng, rò rỉ hoặc các vấn đề về tính toàn vẹn của cấu trúc phải lo lắng. Nó sẽ cần có hình dạng tốt để hỗ trợ trọng lượng của hệ thống năng lượng mặt trời. Cố gắng dự kiến ​​sửa chữa mái nhà trước khi lắp đặt hệ thống của bạn. Sẽ rất khó khăn trong việc sửa chữa mái nhà của bạn sau khi các tấm được lắp đặt.ục tiêu cốt lõi của bạn.